ytelsesindekstest av ultralydsensorteknologi

Ultralydsensordeteksjonsteknologi

De ultralydtransdusere er en piezoelektrisk keramisk enhet som realiserer toveis konvertering av mekanisk energi og elektrisk energi gjennom en piezoelektrisk effekt. Forplantningshastigheten er 344m / s (25 grader). Driftsfrekvensen er vanligvis mellom 20kHz og 200kHz. Avstanden og relative hastigheten til hindringer bestemmes av refleksjon og dopplereffekt. Deteksjonsavstanden er vanligvis mellom 1 m og 2 m. Den er mye brukt i produktsystemer som reverserende ekkolodd, tyverialarm, strømningsmåler, parkeringstiming og automatisk dør. Den detaljerte arbeidsflyten til ultralydsensorsystemet som følger: kontrolleren driver ultralydsensoren (transceiver integrert og integrert) gjennom drivkretsen for å generere et kort, fast frekvens ultralydsignal gjennom piezoelektrisk konvertering, når ultralydpulsen møter en hindring. Refleksjonen vil oppstå, mottakssensoren vil motta det reflekterte mekaniske ekkoet, og deretter gjennom den piezoelektriske transformasjonen, etter at det elektriske ekkosignalet er behandlet ved forsterkning, filtrering, deteksjon, etc., i henhold til den overførte ultralydbølgen og det mottatte reflekterte ekkoet. Tidsintervallet beregnes etter avstanden mellom sensoren og hindringen. Følgende er noen av hovedparametrene: Lydtrykkskarakteristikk, lydtrykk (SPL) er en parameter som indikerer volumet på sensorens emisjon. Det uttrykkes med følgende formel: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' er det effektive lydtrykket, 'Pre' er referanselydtrykket (2×10-4ubar), og lydtrykket til ultralydsensoren er generelt ≧100dB.

Sensitivitet er en parameter som indikerer styrken til sensorens mottaksevne. Det uttrykkes med følgende formel: 20 log E/P (dB) 'E' er den genererte spenningsverdien (VRMS), og 'P' er inngangslydtrykket (ubar). Følsomheten til ultrasonisk avstandssensor er generelt -60dB~-85dB. Det detekterbare området til deteksjonskonvoluttsensoren er uregelmessig, vanligvis det sterkeste bakerst, jo lengre avstanden er, desto raskere er dempningen; refleksjonen av den skrå retningen er svak, det generelle detekterbare området viftes. Inspeksjonsprosessen for konvensjonelle ultralydsensorer er som følger

1. Sett en skjermingsboks, sett en standard teststang i den fjerneste deteksjonsavstandsposisjonen (1,5m ~ 2m) spesifisert i skjermingsboksen, vanligvis ¢75mm PVC-rør, sett sensormodulen som skal feilsøkes inn i testrammen, den kobler til oscilloskopet.

2. Slå på systemet, juster den justerbare midtuken på sensorkortet, slik at den tilsvarende kapasitansen inne i midten og sensoren vil generere resonans ved en spesifikk frekvens og nå det optimale punktet; feilsøk deretter ekkofølsomheten til avstandsmålende transdusersensor (vanligvis gjennom den justerbare motstanden) ), observer ekkobredden til hindringen gjennom oscilloskopet til ønsket verdi.

3. 
    Standard teststaven flyttes av motoren for å flytte den effektive deteksjonsavstanden for å observere endringen av ekkobredden til hindringen. Samtidig vil summeren rapportere ulike hørbare varsler i henhold til ulike avstander. For den tradisjonelle ultralydsensortesten kan bare vurdere om sensorens avstandsfunksjon, denne målemodusen bedømmes av endringen av materialet og overflatefinishen til PVC-røret; og for ytelsesindeksen til sensoren som lydtrykket, mottaksfølsomheten. Det er ingen kvantitativ deteksjon og bestemmelse av deteksjonskonvoluttområdet; og området er realisert basert på refleksjon av PVC-røret, noe som resulterer i en stor feil i parameterkonsistensen til produktet. Foreliggende oppfinnelse foreslår følgende deteksjonsmetoder:

   
   1. Etter å ha fullført sensoravstandsfunksjonstesten, for å verifisere lydtrykket og konvoluttområdet til ultralydavstandssensoren. Sensoren kan kontinuerlig sende ut ultralydbølger i denne modusen; fem romlig fordelte høyfrekvente mikrofoner settes utenfor en viss horisontal avstand (30-40 cm) fra testsensoren, og ultralydsignalene som sendes ut av sensorene samles opp av fem høyfrekvente mikrofoner for å bedømme og analysere. Lydtrykknivået til ultralydbølgen og posisjonen til mikrofonkalibreringen avgjør om sensorstrålevinkelen (omhyllingsområdet) oppfyller indekskravene.

   
   2. Etter å ha fullført testen ovenfor, utføres sensorens mottakssensitivitetsindekstest. Sensoren går inn i kontinuerlig mottakstilstand i denne modusen, og setter en sendesensor utenfor en viss horisontal avstand (30 til 40 cm). Sendersensoren sender ut et ultralydsignal som kalibrerer et visst lydtrykknivå (simulerer ekkosignalintensiteten som sendes ut av hindringen), og ultralydsignalet som sendes ut av sendersensoren mottas av mottakssensoren som skal testes, og den piezoelektriske konverteringen og signalforsterkningen utføres i sensoren. Koble deretter til innsamlingskortet for dataanalyse, analyser om sensoren kan motta ekkosignalet under følsomhetstilstanden, og test om sensoren som mottar følsomhet oppfyller testindekskravene.

     
   3. Lag en skjermingsboks for testing av virkemåten ultralyd avstandssensor
   . Innsiden av boksen er dekket med lydabsorberende bomull for å forhindre forstyrrelser fra andre lydbølger under testing. Det er inventar for sensortestposisjon i boksen. Det er 5 høyfrekvente mikrofoner og en i bunnen av esken. Om lanseringssensor. De brukes til å teste lydtrykket, konvoluttområdet og ekkofølsomheten til ultralydsensoren som skal testes.

           
   4. Sensoren må ha tre testmoduser, som kan realisere moduskonvertering ved å kommunisere med verten.  

                   
   5, Kontinuerlig overføringsmodus, der sensoren kontinuerlig kan sende ut ultralydbølger gjennom testen uten ekkomottak; i denne modusen samles ultralydsignalene som sendes ut av sensorene av fem høyfrekvente mikrofoner for å bedømme lydtrykket til ultralydbølgene. Nivået og posisjonen til mikrofonkalibreringen avgjør om sensorstrålevinkelen oppfyller indekskravene.