digitale enkele puls van ultrasone afstandstransducer

Het ultrasone bereikexperimentsysteem bestaat uit een pc, een data-acquisitie- en besturingskaart, een ultrasone transducer en het zend-/ontvangstcircuit. Met dit systeem wordt een ultrasoon bereikexperiment uitgevoerd dat geschikt is voor een lage bemonsteringssnelheid. Experimenten tonen aan dat het voorgestelde bereikalgoritme kan worden gerealiseerd door een gewoon microcomputersysteem met één chip om een ​​ultrasone afstandsmeter met groot bereik te vormen met hoge kostenprestaties.

Digitale correlatie met enkele puls

In het systeem is nuttige informatie de omhullende van de ultrasone signalen die ontvangen en verzenden. Omdat de frequentieresponskarakteristieken van de ultrasone sensor voor brandstoftank heeft een zekere invloed op het spectrum van het omhullende signaal, deze is niet erg groot. Volgens het bemonsteringstheorema van Shannon kan, zolang de bemonsteringssnelheid hoger is dan tweemaal het doorlaatbandsignaal van de transducer, de omhullende van het oorspronkelijke signaal worden hersteld. Voor niet-gecombineerde transducers bedraagt ​​de bandbreedte ongeveer 4 kHz en moet de bemonsteringsfrequentie hoger zijn dan 8 kHz; voor gecombineerde transducers is de zendband 4 kHz en de ontvangstband 7 kHz, en de bemonsteringsfrequentie moet hoger zijn dan 14 kHz. Hoe hoger de bemonsteringsfrequentie, hoe hoger uiteraard de resolutie van de tijdas, en hoe hoger de nauwkeurigheid van het bereik, maar de hoeveelheid gegevensverwerking neemt dienovereenkomstig toe. Daarom is het noodzakelijk om een ​​geschikte ultrasone transducer te gebruiken om een ​​reeks duur van ongeveer 2,7 ms naar het dak (doel) te zenden, afhankelijk van de werkelijke behoeften (de overeenkomstige blinde zone is 0,459 m en de ultrasone flowmetertransducer ontvangt meerdere keren. Het golfsignaal, de interferentie en het kleine echosignaal 5 worden na de betreffende verwerking 'ondergedompeld'. De berekening wordt uitgevoerd volgens het hierboven beschreven algoritme.

Experimenten tonen aan dat wanneer de relatieve positie van de auto en de ultrasone afstandsmeetsensor is 15-20 m, de sensor kan het door het doel gereflecteerde echosignaal detecteren. Tijdens het meten wordt de snelheid van het voertuig geregeld binnen een bereik van 20-50 km/uur; de afstand tussen de karren wordt tweemaal achter elkaar gemeten en het tijdsinterval tussen de twee metingen wordt verdeeld om de rijsnelheid van het voertuig te berekenen. Het belangrijkste doel van de snelheidsmeting is om te verifiëren dat het ultrasone afstandssysteem de functie heeft om bewegende doelen te detecteren, in plaats van het afstandssysteem te kalibreren, zodat de extreme snelheid niet wordt gebruikt voor testen. Om de snelheid nauwkeurig te kunnen meten, moet de ultrasone transducer op het bewegingsplatform worden gemonteerd om een ​​meetexperiment op het vaste doel uit te voeren. Hoe sneller de auto is, des te groter is de snelheidsmeetfout. De belangrijkste reden is dat de tijd die het bereikalgoritme nodig heeft te lang is, dat de resolutie van de voertuigsnelheidsmeter niet hoog is en dat de gegevens van de handmatige leestabel niet nauwkeurig zijn. Daarom is het noodzakelijk om experimentele apparaten te ontwikkelen die geschikt zijn voor het testen van bewegende doelen en om overeenkomstige, snel bereikbare algoritmen te bestuderen.