testul indicelui de performanță al tehnologiei senzorilor cu ultrasunete

Tehnologia de detectare a senzorului cu ultrasunete

The Traductoarele cu ultrasunete sunt un dispozitiv ceramic piezoelectric care realizează conversia bidirecțională a energiei mecanice și a energiei electrice printr-un efect piezoelectric. Viteza sa de propagare este de 344 m/s (25 de grade). Frecvența de funcționare este în general între 20 kHz și 200 kHz. Distanța și viteza relativă a obstacolelor sunt determinate de reflexie și efectul doppler. Distanța de detectare este în general între 1 m și 2 m. Este utilizat pe scară largă în sisteme de produse, cum ar fi sonarul de marșarier, alarma antifurt, debitmetrul, sincronizarea parcării și ușa automată. Fluxul de lucru detaliat al sistemului de senzori ultrasonici, după cum urmează: controlerul conduce senzorul ultrasonic (emițător-receptor integrat și integrat) prin circuitul de comandă pentru a genera un semnal ultrasonic scurt, cu frecvență fixă ​​prin conversie piezoelectrică, atunci când pulsul ultrasonic întâlnește un obstacol. Reflexia va avea loc, senzorul de recepție va primi ecoul mecanic reflectat, iar apoi prin transformarea piezoelectrică, după ce semnalul electric de eco este procesat prin amplificare, filtrare, detecție etc., în funcție de unda ultrasonică transmisă și ecoul reflectat recepționat. Intervalul de timp este calculat la distanța dintre senzor și obstacol. Următorii sunt câțiva dintre principalii săi parametri: Caracteristicile presiunii sonore, presiunea sonoră (SPL) este un parametru care indică volumul emisiei senzorului. Este exprimat prin următoarea formulă: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' este presiunea sonoră efectivă, 'Pre' este presiunea sonoră de referință (2×10-4ubar), iar presiunea sonoră a senzorului ultrasonic este în general ≧100dB.

Sensibilitatea este un parametru care indică puterea capacității de recepție a senzorului. Se exprimă prin următoarea formulă: 20 log E/P (dB) 'E' este valoarea tensiunii generate (VRMS) și 'P' este presiunea sonoră de intrare (ubar). Sensibilitatea lui Senzorul de distanță cu ultrasunete este în general de -60dB~-85dB. Zona detectabilă a senzorului anvelopă de detecție este neregulată, în general cea mai puternică în spate, cu cât distanța este mai mare, cu atât atenuarea este mai rapidă; reflexia direcției oblice este slabă, zona totală detectabilă este ventilată. Procesul de inspecție al senzorilor ultrasonici convenționali este următorul

1. Setați o cutie de ecranare, puneți o tijă de testare standard în cea mai îndepărtată poziție de distanță de detectare (1,5 m ~ 2 m) specificată în caseta de ecranare, în general ¢ 75 mm țeavă PVC, puneți modulul senzorului pentru a fi depanat în cadrul de testare, acesta conectează osciloscopul.

2. Porniți sistemul, ajustând la jumătatea săptămânii reglabile a plăcii senzorului, astfel încât capacitatea echivalentă din mijloc și senzorul să genereze rezonanță la o anumită frecvență și să atingă punctul optim; apoi depanați sensibilitatea ecoului senzor traductor de măsurare a distanței (în general prin rezistența reglabilă)), observați lățimea ecoului obstacolului prin osciloscop până la valoarea necesară.

3. 
    Tija de testare standard este deplasată de motor pentru a muta distanța efectivă de detectare pentru a observa modificarea lățimii ecoului obstacolului. În același timp, soneria va raporta diferite avertismente sonore în funcție de distanțe diferite. Pentru testul tradițional al senzorului cu ultrasunete poate lua în considerare doar dacă funcția de măsurare a senzorului, acest mod de măsurare este judecat de modificarea materialului și finisajului suprafeței țevii din PVC; și pentru indicele de performanță al senzorului, cum ar fi presiunea sonoră, sensibilitatea de recepție. Nu există o detectare cantitativă și o determinare a intervalului de detecție; iar gama este realizată pe baza reflexiei țevii din PVC, rezultând o eroare mare în consistența parametrilor produsului. Prezenta invenție propune următoarele metode de detectare:

   
   1. După finalizarea testului funcției de măsurare a senzorului, pentru a verifica presiunea sonoră și domeniul de acoperire al senzorului de măsurare a distanței cu ultrasunete. Senzorul poate emite continuu unde ultrasonice în acest mod; cinci microfoane de înaltă frecvență distribuite spațial sunt stabilite în afara unei anumite distanțe orizontale (30-40 cm) față de senzorul de testare, iar semnalele ultrasonice emise de senzori sunt colectate de cinci microfoane de înaltă frecvență pentru a judeca și analiza. Nivelul presiunii acustice a undei ultrasonice și poziția de calibrare a microfonului determină dacă unghiul fasciculului senzorului (gama anvelopei) îndeplinește cerințele indicelui.

   
   2. După finalizarea testului de mai sus, se efectuează testul indicelui de sensibilitate de recepție al senzorului. Senzorul intră în starea de recepție continuă în acest mod și setează un senzor de transmisie în afara unei anumite distanțe orizontale (30 până la 40 cm). Senzorul emițător emite un semnal ultrasonic care calibrează un anumit nivel de presiune sonoră (simulând intensitatea semnalului de eco emis de obstacol), iar semnalul ultrasonic emis de senzorul de transmisie este recepționat de senzorul de recepție care urmează să fie testat, iar conversia piezoelectrică și amplificarea semnalului sunt efectuate în senzor. Apoi conectați-vă la cardul de achiziție pentru analiza datelor, analizați dacă senzorul poate primi semnalul de ecou în condițiile de sensibilitate și testați dacă senzorul care primește sensibilitatea îndeplinește cerințele indicelui de testare.

     
   3. Fabricați o cutie de ecranare pentru testarea funcționării senzor ultrasonic de distanta
   . Interiorul cutiei este acoperit cu bumbac fonoabsorbant pentru a preveni interferențele de la alte unde sonore în timpul testării. Există dispozitive de fixare pentru poziția de testare a senzorului în cutie. Există 5 microfoane de înaltă frecvență și unul în partea de jos a cutiei. Despre senzorul de lansare. Acestea sunt utilizate pentru a testa presiunea sonoră, intervalul de acoperire și sensibilitatea la eco a senzorului ultrasonic care urmează să fie testat.

           
   4. Senzorul trebuie să aibă trei moduri de testare, care pot realiza conversia modului prin comunicarea cu gazda.  

                   
   5, Modul de transmisie continuă, în care senzorul poate emite continuu unde ultrasonice prin test fără recepție de eco; în acest mod, semnalele ultrasonice emise de senzori sunt colectate de cinci microfoane de înaltă frecvență pentru a evalua presiunea sonoră a undelor ultrasonice. Nivelul și poziția calibrării microfonului determină dacă unghiul fasciculului senzorului îndeplinește cerințele indicelui.