prestatie-indextest van ultrasone sensortechnologie

Ultrasone sensordetectietechnologie

De Ultrasone transducers zijn een piëzo-elektrisch keramisch apparaat dat bidirectionele conversie van mechanische energie en elektrische energie realiseert door middel van een piëzo-elektrisch effect. De voortplantingssnelheid is 344 m/s (25 graden). De werkfrequentie ligt doorgaans tussen 20 kHz en 200 kHz. De afstand en relatieve snelheid van obstakels worden bepaald door reflectie en dopplereffect. De detectieafstand ligt doorgaans tussen 1 en 2 meter. Het wordt veel gebruikt in productsystemen zoals achteruitrijsonar, antidiefstalalarm, debietmeter, parkeertijd en automatische deur. De gedetailleerde workflow van het ultrasone sensorsysteem is als volgt: de controller stuurt de ultrasone sensor (transceiver geïntegreerd en geïntegreerd) door het aandrijfcircuit om een ​​kort ultrasoon signaal met vaste frequentie te genereren door middel van piëzo-elektrische conversie, wanneer de ultrasone puls een obstakel tegenkomt. De reflectie zal plaatsvinden, de ontvangende sensor zal de gereflecteerde mechanische echo ontvangen en vervolgens via de piëzo-elektrische transformatie, nadat het elektrische echosignaal is verwerkt door versterking, filtering, detectie, enz., Afhankelijk van de verzonden ultrasone golf en de ontvangen gereflecteerde echo. Het tijdsinterval wordt berekend op basis van de afstand tussen de sensor en het obstakel. Hier volgen enkele van de belangrijkste parameters: Geluidsdrukkarakteristieken, geluidsdruk (SPL) is een parameter die het volume van de emissie van de sensor aangeeft. Dit wordt uitgedrukt door de volgende formule: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' is de effectieve geluidsdruk, 'Pre' is de referentiegeluidsdruk (2×10-4ubar) en de geluidsdruk van de ultrasone sensor is over het algemeen ≧100dB.

Gevoeligheid is een parameter die de sterkte van het ontvangstvermogen van de sensor aangeeft. Dit wordt uitgedrukt door de volgende formule: 20 log E/P (dB) 'E' is de gegenereerde spanningswaarde (VRMS), en 'P' is de ingangsgeluidsdruk (ubar). De gevoeligheid van de ultrasone afstandssensor is over het algemeen -60dB ~ -85dB. Het detecteerbare gebied van de detectie-envelopsensor is onregelmatig, over het algemeen het sterkste aan de achterkant, hoe verder de afstand, hoe sneller de demping; de reflectie van de schuine richting is zwak, het totale detecteerbare gebied is uitgewaaid. Het inspectieproces van conventionele ultrasone sensoren is als volgt

1. Plaats een afschermingskast, plaats een standaard teststaaf in de verste detectieafstandspositie (1,5 m ~ 2 m) gespecificeerd in de afschermingskast, meestal ¢ 75 mm PVC-buis, plaats de te debuggen sensormodule in het testframe, deze verbindt de oscilloscoop.

2. Schakel het systeem in en pas de instelbare middenweek van het sensorbord aan, zodat de equivalente capaciteit in het midden en de sensor resonantie genereert op een specifieke frequentie en het optimale punt bereikt; debug vervolgens de echogevoeligheid van de afstandsmeter-transducersensor (meestal via de instelbare weerstand), observeer de echobreedte van het obstakel door de oscilloscoop tot de gewenste waarde.

3. 
    De standaard teststaaf wordt door de motor verplaatst om de effectieve detectieafstand te verplaatsen en de verandering van de echobreedte van het obstakel waar te nemen. Tegelijkertijd rapporteert de zoemer verschillende hoorbare waarschuwingen op basis van verschillende afstanden. Voor de traditionele ultrasone sensortest kan alleen worden gekeken of de bereikfunctie van de sensor wordt beoordeeld aan de hand van de verandering van het materiaal en de oppervlakteafwerking van de PVC-buis; en voor de prestatie-index van de sensor, zoals de geluidsdruk, de ontvangstgevoeligheid. Er is geen kwantitatieve detectie en bepaling van het detectiebereik; en het bereik wordt gerealiseerd op basis van de reflectie van de PVC-buis, wat resulteert in een grote fout in de parameterconsistentie van het product. De onderhavige uitvinding stelt de volgende detectiemethoden voor:

   
   1. Controleer na voltooiing van de sensorbereikfunctietest de geluidsdruk en het bereik van de ultrasone bereikzoeksensor. In deze modus kan de sensor continu ultrasone golven uitzenden; vijf ruimtelijk verdeelde hoogfrequente microfoons worden buiten een bepaalde horizontale afstand (30-40 cm) van de testsensor geplaatst, en de ultrasone signalen die door de sensoren worden uitgezonden, worden verzameld door vijf hoogfrequente microfoons om te beoordelen en te analyseren. Het geluidsdrukniveau van de ultrasone golf en de positie van de microfoonkalibratie bepalen of de stralingshoek van de sensor (envelopbereik) voldoet aan de indexvereisten.

   
   2. Nadat de bovenstaande test is voltooid, wordt de ontvangstgevoeligheidsindextest van de sensor uitgevoerd. In deze modus komt de sensor in de continue ontvangststatus en wordt een zendsensor buiten een bepaalde horizontale afstand (30 tot 40 cm) geplaatst. De zendende sensor zendt een ultrasoon signaal uit dat een bepaald geluidsdrukniveau kalibreert (waarbij de door het obstakel uitgezonden echosignaalintensiteit wordt gesimuleerd), en het door de zendende sensor uitgezonden ultrasone signaal wordt ontvangen door de te testen ontvangende sensor, en de piëzo-elektrische conversie en signaalversterking worden in de sensor uitgevoerd. Maak vervolgens verbinding met de acquisitiekaart voor gegevensanalyse, analyseer of de sensor het echosignaal onder de gevoeligheidsconditie kan ontvangen en test of de sensorontvangstgevoeligheid voldoet aan de testindexvereisten.

     
   3. Vervaardig een afschermingskast om de werking ervan te testen ultrasone afstandssensor
   . De binnenkant van de doos is bedekt met geluidsabsorberend katoen om interferentie van andere geluidsgolven tijdens het testen te voorkomen. Er zitten bevestigingspunten voor de sensortestpositie in de doos. Er zitten 5 hoogfrequente microfoons en één aan de onderkant van de doos. Over de lanceersensor. Ze worden gebruikt om de geluidsdruk, het bereik en de echogevoeligheid van de te testen ultrasone sensor te testen.

           
   4. De sensor moet drie testmodi hebben, die modusconversie kunnen realiseren door met de host te communiceren.  

                   
   5, Continue transmissiemodus, waarbij de sensor tijdens de test continu ultrasone golven kan uitzenden zonder echo-ontvangst; in deze modus worden de door de sensoren uitgezonden ultrasone signalen verzameld door vijf hoogfrequente microfoons om de geluidsdruk van de ultrasone golven te beoordelen. Het niveau en de positie van de microfoonkalibratie bepalen of de stralingshoek van de sensor voldoet aan de indexvereisten.