test dell'indice di prestazione della tecnologia dei sensori a ultrasuoni

Tecnologia di rilevamento del sensore a ultrasuoni

IL i trasduttori ad ultrasuoni sono un dispositivo ceramico piezoelettrico che realizza la conversione bidirezionale dell'energia meccanica e dell'energia elettrica attraverso un effetto piezoelettrico. La sua velocità di propagazione è di 344 m/s (25 gradi). La frequenza operativa è generalmente compresa tra 20kHz e 200kHz. La distanza e la velocità relativa degli ostacoli sono determinate dalla riflessione e dall'effetto doppler. La distanza di rilevamento è generalmente compresa tra 1 me 2 m. È ampiamente utilizzato in sistemi di prodotto come sonar di retromarcia, allarme antifurto, flussometro, tempi di parcheggio e porte automatiche. Il flusso di lavoro dettagliato del sistema di sensori a ultrasuoni è il seguente: il controller guida il sensore a ultrasuoni (ricetrasmettitore integrato e integrato) attraverso il circuito di pilotaggio per generare un breve segnale ultrasonico a frequenza fissa attraverso la conversione piezoelettrica, quando l'impulso ultrasonico incontra un ostacolo. Si verificherà la riflessione, il sensore ricevente riceverà l'eco meccanico riflesso, quindi attraverso la trasformazione piezoelettrica, dopo che il segnale elettrico dell'eco verrà elaborato mediante amplificazione, filtraggio, rilevamento, ecc., in base all'onda ultrasonica trasmessa e all'eco riflesso ricevuto. L'intervallo di tempo è calcolato in base alla distanza tra il sensore e l'ostacolo. Di seguito sono riportati alcuni dei suoi parametri principali: Caratteristiche della pressione sonora, la pressione sonora (SPL) è un parametro che indica il volume di emissione del sensore. È espresso dalla seguente formula: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' è la pressione sonora effettiva, 'Pre' è la pressione sonora di riferimento (2×10-4ubar) e la pressione sonora del sensore a ultrasuoni è generalmente ≧100dB.

La sensibilità è un parametro che indica la forza della capacità di ricezione del sensore. È espresso dalla seguente formula: 20 log E/P (dB) 'E' è il valore della tensione generata (VRMS) e 'P' è la pressione sonora in ingresso (ubar). La sensibilità del il sensore di distanza a ultrasuoni è generalmente -60 dB ~ -85 dB. L'area rilevabile del sensore della busta di rilevamento è irregolare, generalmente la più forte nella parte posteriore, maggiore è la distanza, più rapida è l'attenuazione; la riflessione della direzione obliqua è debole, l'area complessiva rilevabile è a ventaglio. Il processo di ispezione dei sensori a ultrasuoni convenzionali è il seguente

1. Impostare una scatola di schermatura, posizionare un'asta di prova standard nella posizione di distanza di rilevamento più lontana (1,5 m ~ 2 m) specificata nella scatola di schermatura, generalmente un tubo in PVC da ¢ 75 mm, inserire il modulo sensore da sottoporre a debug nel telaio di prova, sta collegando l'oscilloscopio.

2. Accendere il sistema, regolando la metà regolabile della scheda del sensore, in modo che la capacità equivalente all'interno del centro e del sensore generi risonanza ad una frequenza specifica e raggiunga il punto ottimale; quindi eseguire il debug della sensibilità all'eco di sensore del trasduttore di misurazione della distanza (generalmente attraverso il resistore regolabile), osservare l'ampiezza dell'eco dell'ostacolo attraverso l'oscilloscopio fino al valore richiesto.

3. 
    L'asta di prova standard viene spostata dal motore per spostare la distanza di rilevamento effettiva per osservare il cambiamento dell'ampiezza dell'eco dell'ostacolo. Allo stesso tempo, il cicalino riporterà avvisi acustici diversi a seconda delle diverse distanze. Poiché il tradizionale test del sensore a ultrasuoni può solo considerare se la funzione di misurazione del sensore, questa modalità di misurazione viene giudicata dal cambiamento del materiale e della finitura superficiale del tubo in PVC; e per l'indice di prestazione del sensore come la pressione sonora, la sensibilità di ricezione. Non esiste rilevamento e determinazione quantitativa dell'intervallo dell'inviluppo di rilevamento; e la misurazione viene realizzata in base alla riflessione del tubo in PVC, determinando un errore significativo nella consistenza dei parametri del prodotto. La presente invenzione propone i seguenti metodi di rilevamento:

   
   1. Dopo aver completato il test funzionale della portata del sensore, verificare la pressione sonora e la portata dell'inviluppo del sensore di telemetria a ultrasuoni. In questa modalità il sensore può emettere continuamente onde ultrasoniche; cinque microfoni ad alta frequenza distribuiti spazialmente sono posizionati al di fuori di una certa distanza orizzontale (30-40 cm) dal sensore di prova e i segnali ultrasonici emessi dai sensori vengono raccolti da cinque microfoni ad alta frequenza per giudicare e analizzare. Il livello di pressione sonora dell'onda ultrasonica e la posizione della calibrazione del microfono determinano se l'angolo del fascio del sensore (intervallo dell'inviluppo) soddisfa i requisiti dell'indice.

   
   2. Dopo aver completato il test di cui sopra, viene eseguito il test dell'indice di sensibilità di ricezione del sensore. In questa modalità il sensore entra nello stato di ricezione continua e imposta un sensore di trasmissione al di fuori di una certa distanza orizzontale (da 30 a 40 cm). Il sensore trasmittente emette un segnale ultrasonico che calibra un certo livello di pressione sonora (simulando l'intensità del segnale eco emesso dall'ostacolo), e il segnale ultrasonico emesso dal sensore trasmittente viene ricevuto dal sensore ricevente da testare e la conversione piezoelettrica e l'amplificazione del segnale vengono eseguite nel sensore. Quindi connettersi alla scheda di acquisizione per l'analisi dei dati, analizzare se il sensore può ricevere il segnale di eco in condizioni di sensibilità e verificare se la sensibilità di ricezione del sensore soddisfa i requisiti dell'indice di test.

     
   3. Fabbricare una scatola di schermatura per testarne il funzionamento sensore di distanza ad ultrasuoni
   . L'interno della scatola è rivestito in cotone fonoassorbente per evitare interferenze da altre onde sonore durante il test. Nella scatola sono presenti dispositivi per la posizione di test del sensore. Ci sono 5 microfoni ad alta frequenza e uno nella parte inferiore della scatola. Informazioni sul sensore di lancio. Vengono utilizzati per testare la pressione sonora, la portata dell'inviluppo e la sensibilità all'eco del sensore a ultrasuoni da testare.

           
   4. Il sensore deve avere tre modalità di test, che possono realizzare la conversione della modalità comunicando con l'host.  

                   
   5, modalità di trasmissione continua, in cui il sensore può emettere continuamente onde ultrasoniche durante il test senza ricezione dell'eco; in questa modalità, i segnali ultrasonici emessi dai sensori vengono raccolti da cinque microfoni ad alta frequenza per giudicare la pressione sonora delle onde ultrasoniche. Il livello e la posizione della calibrazione del microfono determinano se l'angolo del fascio del sensore soddisfa i requisiti dell'indice.