Language
Pandangan: 8 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbit: 2019-01-23 Asal: tapak
Teknologi pengesanan sensor ultrasonik
The transduser ultrasonik ialah peranti seramik piezoelektrik yang merealisasikan penukaran dua arah tenaga mekanikal dan tenaga elektrik melalui kesan piezoelektrik. Kelajuan perambatannya ialah 344m / s (25 darjah). Kekerapan operasi biasanya antara 20kHz dan 200kHz. Jarak dan halaju relatif halangan ditentukan oleh pantulan dan kesan doppler. Jarak pengesanan biasanya antara 1 m dan 2 m. Ia digunakan secara meluas dalam sistem produk seperti sonar undur, penggera anti-kecurian, meter aliran, masa letak kereta, dan pintu automatik. Aliran kerja terperinci sistem sensor ultrasonik seperti berikut: pengawal memacu sensor ultrasonik (transceiver bersepadu dan bersepadu) melalui litar pemanduan untuk menghasilkan isyarat ultrasonik frekuensi tetap yang pendek melalui penukaran piezoelektrik, apabila nadi ultrasonik menghadapi halangan. Pantulan akan berlaku, sensor penerima akan menerima gema mekanikal yang dipantulkan, dan kemudian melalui transformasi piezoelektrik, selepas isyarat elektrik gema diproses dengan penguatan, penapisan, pengesanan, dan lain-lain, mengikut gelombang ultrasonik yang dipancarkan dan gema pantulan yang diterima. Selang masa dikira mengikut jarak antara penderia dan halangan. Berikut ialah beberapa parameter utamanya: Ciri tekanan bunyi, tekanan bunyi (SPL) ialah parameter yang menunjukkan isipadu pancaran sensor. Ia dinyatakan oleh formula berikut: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' ialah tekanan bunyi berkesan, 'Pra' ialah tekanan bunyi rujukan (2×10-4ubar), dan tekanan bunyi sensor ultrasonik secara amnya ≧100dB.
Sensitiviti ialah parameter yang menunjukkan kekuatan keupayaan menerima sensor. Ia dinyatakan dengan formula berikut: 20 log E/P (dB) 'E' ialah nilai voltan terjana (VRMS), dan 'P' ialah tekanan bunyi input (ubar). Kepekaan terhadap sensor jarak ultrasonik secara amnya -60dB~-85dB. Kawasan pengesanan pengesan sampul surat pengesanan adalah tidak teratur, secara amnya paling kuat di belakang, semakin jauh jaraknya, semakin cepat pengecilan; pantulan arah serong adalah lemah, keseluruhan kawasan yang boleh dikesan dikipas. Proses pemeriksaan penderia ultrasonik konvensional adalah seperti berikut
Tetapkan kotak perisai, letakkan rod ujian standard pada kedudukan jarak pengesanan paling jauh (1.5m ~ 2m) yang dinyatakan dalam kotak perisai, secara amnya ¢75mm paip PVC, letakkan modul sensor untuk dinyahpepijat ke dalam bingkai ujian, ia menyambungkan osiloskop.
Hidupkan sistem, laraskan papan penderia pertengahan minggu boleh laras, supaya kapasitans setara di dalam bahagian tengah dan penderia akan menjana resonans pada frekuensi tertentu dan mencapai titik optimum; kemudian nyahpepijat sensitiviti gema sensor transduser pengukur jarak (biasanya melalui perintang boleh laras) ), perhatikan lebar gema halangan melalui osiloskop kepada nilai yang diperlukan.
Rod ujian standard digerakkan oleh motor untuk menggerakkan jarak pengesanan berkesan untuk memerhatikan perubahan lebar gema halangan. Pada masa yang sama, buzzer akan melaporkan amaran boleh didengar yang berbeza mengikut jarak yang berbeza. Untuk ujian sensor ultrasonik tradisional hanya boleh mempertimbangkan sama ada fungsi julat sensor, mod pengukuran ini dinilai oleh perubahan bahan dan kemasan permukaan paip PVC; dan untuk indeks prestasi sensor seperti tekanan bunyi, kepekaan penerimaan .Tiada pengesanan kuantitatif dan penentuan julat sampul pengesanan; dan julat direalisasikan berdasarkan pantulan paip PVC, mengakibatkan ralat besar dalam ketekalan parameter produk. Ciptaan ini mencadangkan kaedah pengesanan berikut:
1. Selepas melengkapkan ujian fungsi julat sensor, untuk mengesahkan tekanan bunyi dan julat sampul sensor mencari julat ultrasonik. Sensor boleh terus memancarkan gelombang ultrasonik dalam mod ini; lima mikrofon frekuensi tinggi yang diedarkan secara spatial ditetapkan di luar jarak mendatar tertentu (30-40 cm) dari penderia ujian, dan isyarat ultrasonik yang dipancarkan oleh penderia dikumpul oleh lima mikrofon frekuensi tinggi untuk menilai dan menganalisis. Tahap tekanan bunyi gelombang ultrasonik dan kedudukan penentukuran mikrofon menentukan sama ada sudut pancaran sensor (julat sampul surat) memenuhi keperluan indeks.
2. Selepas melengkapkan ujian di atas, ujian indeks sensitiviti penerimaan sensor dilakukan. Penderia memasuki keadaan penerimaan berterusan dalam mod ini, dan menetapkan penderia pemancar di luar jarak mendatar tertentu (30 hingga 40 cm). Sensor pemancar memancarkan isyarat ultrasonik yang menentukur tahap tekanan bunyi tertentu (mensimulasikan keamatan isyarat gema yang dipancarkan oleh halangan), dan isyarat ultrasonik yang dipancarkan oleh sensor pemancar diterima oleh sensor penerima untuk diuji, dan penukaran piezoelektrik dan penguatan isyarat dilakukan dalam sensor. Kemudian sambungkan ke kad pemerolehan untuk analisis data, analisis sama ada penderia boleh menerima isyarat gema di bawah keadaan kepekaan dan uji sama ada penderia yang menerima kepekaan memenuhi keperluan indeks ujian.
3. Menghasilkan kotak perisai untuk menguji kerja sensor jarak ultrasonik
. Bahagian dalam kotak ditutup dengan kapas penyerap bunyi untuk mengelakkan gangguan daripada gelombang bunyi lain semasa ujian. Terdapat lekapan untuk kedudukan ujian sensor di dalam kotak. Terdapat 5 mikrofon frekuensi tinggi dan satu di bahagian bawah kotak. Mengenai sensor pelancaran. Ia digunakan untuk menguji tekanan bunyi, julat sampul surat dan kepekaan gema sensor ultrasonik yang akan diuji.
4. Sensor perlu mempunyai tiga mod ujian, yang boleh merealisasikan penukaran mod dengan berkomunikasi dengan hos.
5, Mod penghantaran berterusan, di mana sensor boleh terus memancarkan gelombang ultrasonik melalui ujian tanpa penerimaan gema; dalam mod ini, isyarat ultrasonik yang dipancarkan oleh penderia dikumpul oleh lima mikrofon frekuensi tinggi untuk menilai tekanan bunyi gelombang ultrasonik. Tahap dan kedudukan penentukuran mikrofon menentukan sama ada sudut pancaran sensor memenuhi keperluan indeks.
