Berita

Anda di sini: Rumah / Berita / Informasi Transduser Ultrasonik / Metode pemrosesan sinyal untuk sensor jangkauan ultrasonik

Metode pemrosesan sinyal untuk sensor jarak ultrasonik

Dilihat: 22 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 29-08-2018 Asal: Lokasi

Menanyakan

Ada banyak metode untuk mengukur jarak sensor ultrasonik , dan yang paling banyak digunakan adalah Pellam dan Galt pada tahun 1946. Metode gema pulsa diusulkan pada tahun tersebut, prinsip kerja probe ultrasonik dibangkitkan oleh pulsa frekuensi ultrasonik untuk memancarkan gelombang ultrasonik ke luar, dan gelombang ultrasonik yang dipantulkan dari benda pengukur diterima, dan gelombang ultrasonik ditransmisikan ke penerima gema dengan mendeteksi atau memperkirakan. Periode waktu yang berlalu (disebut sebagai rentang waktu), dan kemudian probe ultrasonik dan benda pengukur dihitung sebagai berikut, dan kecepatan rambat suara ketika suhu media propagasi berubah. Itu juga berubah. Oleh karena itu, pemeriksaan suhu dibangun di pencari jangkauan ultrasonik untuk mendeteksi suhu media propagasi suara secara real time untuk mengimbangi pengaruh suhu sekitar pada akurasi jangkauan.

Untuk meningkatkan kinerja sistem jangkauan ultrasonik , tidak cukup untuk memulai perangkat keras sistem. Perlu juga dipelajari metode pemrosesan informasi pengukuran yang kompatibel dengan sistem perangkat keras. dalam hal ini, para sarjana dalam dan luar negeri telah mempelajari banyak metode rentang ultrasonik khusus atau algoritma estimasi waktu tunda, seperti estimasi amplitudo nilai tertutup variabel, metode fungsi korelasi silang, metode analisis garis spektral, metode deteksi fase dan estimasi waktu tunda adaptif. Dalam pencari jangkauan ultrasonik sebenarnya, berbagai algoritma pengukuran sering diterapkan dalam kombinasi. Tentu saja, algoritma ini berkaitan erat dengan karakteristik akustik dan listrik dari transduser ultrasonik.

Sistem jangkauan ultrasonik mengadopsi metode deteksi 'zero-crossing' yang paling sederhana, dan proses kerjanya adalah sebagai berikut: 1 Ketika pengontrol memulai penghitung jam, ia mengirimkan sinyal pulsa frekuensi ultrasonik waktu tetap. Mengirim gelombang ultrasonik ke luar. 2 Jika ada target di depan transduser, gelombang ultrasonik yang dipantulkan harus bekerja pada transduser untuk menghasilkan sinyal listrik yang lemah. Setelah sinyal diperkuat oleh rangkaian penerima, tegangan tersebut lebih besar dari tegangan ambang batas yang telah ditetapkan untuk menghentikan penghitungan. Hal ini menyebabkan sinyal keluaran komparator menjadi tinggi. 3 Sinyal tingkat tinggi memungkinkan penghitung mengaktifkan gerbang, dan nilai dalam memori memungkinkan komputer mikro menanyakan sinyal penghitungan akhir pada port masukan paralel, dan membaca jam untuk menghitung hubungan antara target dan transduser sesuai dengan persamaan. Kebetulan, hasil kali durasi gelombang suara yang ditransmisikan oleh transduser dan kecepatan suara adalah titik buta dari sensor transduser ultrasonik.

Karena amplitudo sinyal gema berbanding terbalik dengan jarak target, semakin jauh jarak antara target dan transduser adalah semakin kecil output dari rangkaian penerima ultrasonik, dan semakin lama rentang waktu yang sesuai. Oleh karena itu, dalam sistem jangkauan ultrasonik, terdapat rangkaian penerima Sensor jarak transduser mempunyai nilai tertutup tetap atau penguatan yang umumnya tidak digunakan, namun rangkaian penerima mempunyai nilai variabel waktu atau variabel penguatan waktu yang digunakan. Yang pertama membuat nilai tertutup berkurang secara eksponensial dengan perpanjangan waktu jangkauan, dan yang terakhir meningkatkan faktor amplifikasi rangkaian penerima secara eksponensial dengan perpanjangan waktu jangkauan. Selama konstanta waktu fungsi eksponensial disesuaikan dengan benar, jarak target diukur secara akurat dalam rentang yang ditentukan.

Proses pengukurannya adalah sebagai berikut: pertama, transduser mentransmisikan 1016 siklus gelombang ultrasonik frekuensi tinggi dan kemudian mentransmisikan 4-18 siklus frekuensi rendah. sensor jarak ultrasonik . Untuk target jarak dekat, karena transduser mentransmisikan gelombang ultrasonik frekuensi tinggi terlebih dahulu, gema frekuensi tinggi terlebih dahulu sampai ke penerima; untuk target jarak jauh, energi ultrasonik frekuensi tinggi sangat dilemahkan oleh penyerapan udara, Sinyal gelombang hanya memiliki ultrasound frekuensi rendah. Dengan cara ini, dengan memisahkan rentang jarak jauh dari rentang jarak pendek, kontradiksi yang melekat antara rentang rentang dan akurasi rentang dapat diatasi. Tentu saja, metode jangkauan ultrasonik frekuensi ganda memiliki premis bahwa transduser harus memiliki dua frekuensi resonansi, Karena metode deteksi tidak dapat secara akurat menentukan waktu terjadinya bagian depan gema, maka sulit untuk memperkirakan secara akurat waktu jangkauan sebenarnya. Beberapa metode perhitungan untuk menganalisis dan mengekstraksi batas amplop gema diusulkan. Makalah ini memberikan konsep metode rentang kasar dan dua rentang: pertama mengirimkan pulsa rentang ultrasonik untuk rentang kasar, dan menggunakan mikroprosesor untuk kembali Sinyal gelombang dianalisis dan diproses, dan nilai amplitudo yang wajar diatur secara otomatis, dan kemudian serangkaian pulsa rentang ultrasonik lainnya ditransmisikan, dan sinyal dari posisi tetap tertentu dari tepi depan gema ditangkap sesuai dengan nilai tertutup sebelumnya, sehingga mencapai tujuan jangkauan yang akurat.