Ştiri

Sunteți aici: Acasă / Ştiri / Informații despre traductorul cu ultrasunete / Metodă de procesare a semnalului pentru senzorul cu ultrasunete

Metodă de procesare a semnalului pentru senzorul de măsurare cu ultrasunete

Vizualizări: 22 Autor: Editor site Ora publicării: 2018-08-29 Origine: Site

Întreba

Există multe metode pentru senzori ultrasonici de măsurare a distanței , iar cei mai folosiți sunt Pellam și Galt în 1946. Metoda ecoului puls propusă în anul, principiul de funcționare al sondei ultrasonice este excitat de pulsul de frecvență ultrasonică pentru a radia unde ultrasonice în exterior, iar unda ultrasonică reflectată de obiectul de măsurat este recepționată, iar unda ultrasonică este transmisă către ecoul de recepție sau estimare. Perioada de timp scursă (denumită interval de timp), apoi sonda ultrasonică și obiectul de măsurat sunt calculate după cum urmează, iar viteza de propagare a sunetului atunci când temperatura e a mediului de propagare se modifică. S-a schimbat de asemenea. Prin urmare, sonda de temperatură este construită în telemetrul cu ultrasunete pentru a detecta temperatura mediului de propagare a sunetului în timp real pentru a compensa influența temperaturii ambientale asupra preciziei de măsurare.

Pentru a îmbunătăți performanța sistem de măsurare cu ultrasunete , nu este suficient să porniți hardware-ul sistemului. De asemenea, este necesar să se studieze metoda de prelucrare a informațiilor de măsurare care este compatibilă cu sistemul hardware. în acest scop, cercetătorii naționali și străini au studiat multe metode speciale de măsurare cu ultrasunete sau algoritmi de estimare a întârzierii în timp, cum ar fi estimarea amplitudinii cu valori închise variabile, metoda funcției de corelație încrucișată, metoda de analiză a liniilor spectrale, metoda de detectare a fazei și estimarea întârzierii adaptive. În telemetrul cu ultrasunete propriu-zis, în combinație sunt adesea aplicați o varietate de algoritmi de măsurare. Desigur, acești algoritmi sunt strâns legați de caracteristicile acustice și electrice ale traductorului ultrasonic.

Sistemul de măsurare cu ultrasunete adoptă cea mai simplă metodă de detectare a „încrucișării cu zero” și procesul său de lucru este după cum urmează: 1 Când controlerul pornește contorul ceasului, acesta trimite un semnal de impuls cu frecvență ultrasonică cu timp fix. Trimiterea undelor ultrasonice spre exterior. 2 Dacă există o țintă în fața traductorului, unda ultrasonică reflectată trebuie să acționeze asupra traductorului pentru a genera un semnal electric slab. După ce semnalul este amplificat de circuitul de recepție, este mai mare decât tensiunea de prag prestabilită pentru a termina numărarea. ceea ce face ca semnalul de ieșire al comparatorului să devină ridicat. 3 Semnalul de nivel înalt permite contorului să activeze poarta, iar valoarea din memorie permite microcomputerului să interogheze semnalul de numărare finală pe portul de intrare paralel și să citească ceasul pentru a calcula relația dintre țintă și traductor conform ecuației. De altfel, produsul dintre durata undei sonore transmise de traductor și viteza sunetului este punctul mort al senzor cu traductor ultrasonic.

Deoarece amplitudinea semnalului de ecou este invers proporțională cu distanța țintei, cu cât distanța dintre țintă și traductor este mai mare este mai mică, cu atât ieșirea circuitului de recepție cu ultrasunete este mai mică și cu atât intervalul de timp corespunzător este mai mare. Prin urmare, în sistemul de măsurare cu ultrasunete, un circuit de recepție Senzorul de distanță al traductorului are o valoare închisă fixă sau un câștig care, în general, nu este utilizat, dar un circuit de recepție are o valoare variabilă în timp sau este utilizată o variabilă de câștig în timp. Prima face ca valoarea închisă să scadă exponențial odată cu extinderea intervalului de timp, iar cea din urmă crește exponențial factorul de amplificare al circuitului de recepție cu extinderea intervalului de timp. Atâta timp cât constanta de timp a funcției exponențiale este corect ajustată, se asigură că distanța țintei este măsurată cu precizie în intervalul specificat.

Procesul de măsurare este următorul: mai întâi, traductorul transmite 1016 cicluri de unde ultrasonice de înaltă frecvență și apoi transmite 4-18 cicluri de joasă frecvență senzori ultrasonici de proximitate . Pentru ținte apropiate, deoarece traductorul transmite mai întâi unde ultrasonice de înaltă frecvență, ecoul de înaltă frecvență ajunge mai întâi la receptor; pentru ținte la distanță lungă, energia ultrasonică de înaltă frecvență este mult atenuată de absorbția aerului, semnalul de undă are doar ultrasunete de joasă frecvență. În acest fel, prin separarea distanței de la distanță de distanța de distanță scurtă, contradicția inerentă dintre intervalul de distanță și precizia de distanță poate fi depășită. Desigur, metoda cu ultrasunete cu frecvență dublă are premisa că traductorul trebuie să aibă două frecvențe de rezonanță, deoarece metoda de detectare nu poate determina cu exactitate timpul de apariție al frontului ecou, este dificil să se estimeze cu exactitate timpul real al intervalului. Sunt propuse mai multe metode de calcul pentru analizarea și extragerea frontierei anvelopei ecou. Lucrarea oferă conceptul metodei de măsurare grosieră și în două intervale: mai întâi trimiteți un impuls ultrasonic de măsurare pentru o măsurare grosieră și utilizați un microprocesor pentru a reveni Semnalul de undă este analizat și procesat, iar o valoare rezonabilă a amplitudinii este setată automat, apoi sunt transmise o altă serie de impulsuri ultrasonice de măsurare, iar semnalul unei anumite poziții fixe a marginii frontale a ecoului este capturat anterior, în funcție de valoarea apropiată a amplitudinii. variind.