Prinċipji Bażiċi ta 'Range Finder Ultrasoniku
1. Ġeneratur ultrasoniku
Sabiex jiġu studjati u utilizzati mewġ ultrasoniku, ħafna ġeneraturi ultrasoniċi ġew iddisinjati u mmanifatturati. B'mod ġenerali, ġeneraturi ultrasoniċi jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: waħda hija li tiġġenera mewġ ultrasoniku b'mezzi elettriċi, u l-oħra hija li tiġġenera mewġ ultrasoniku b'mezzi mekkaniċi. Metodi elettriċi jinkludu tipi pjeżoelettriċi, manjetostrittivi u elettriċi; metodi mekkaniċi jinkludu flawtijiet tal-gwarniżjon, sfafar likwidi, u sfafar tal-fluss tal-arja. Il-mewġ ultrasoniku li jiġġeneraw ivarjaw fil-frekwenza, qawwa, u karatteristiċi soniċi, u għalhekk għandhom użi differenti. L-aktar komunement użat huwa l-ġeneratur ultrasoniku pjeżoelettriku.
2. Prinċipju ta 'ġeneratur ultrasoniku pjeżoelettriku
Ġeneraturi ultrasoniċi pjeżoelettriċi fil-fatt jużaw ir-reżonanza tal-kristalli pjeżoelettriċi biex jaħdmu. L-istruttura interna tal-ġeneratur ultrasoniku tidher fil-Figura 1. Għandha żewġ wejfers pjeżoelettriċi u pjanċa ta 'reżonanza. Meta sinjal tal-polz jiġi applikat għaż-żewġ poli tiegħu, li l-frekwenza tagħhom hija ugwali għall-frekwenza ta 'oxxillazzjoni naturali taċ-ċippa pjeżoelettrika, iċ-ċippa pjeżoelettrika se tirresona, u ssuq il-pjanċa tar-reżonanza biex tivvibra, u b'hekk tiġġenera mewġ ultrasoniku. Bil-maqlub, jekk l-ebda vultaġġ ma jiġi applikat bejn iż-żewġ elettrodi, meta l-pjanċa reżonanti tirċievi mewġ ultrasoniku, tagħfas iċ-ċippa pjeżoelettrika biex tivvibra, u tikkonverti l-enerġija mekkanika f'sinjali elettriċi, u mbagħad issir riċevitur ultrasoniku.
3. Prinċipju bażiku ta 'range finder ultrasoniku
It-trasmettitur ultrasoniku jarmi mewġ ultrasoniku f'ċerta direzzjoni, u jibda l-ħin fl-istess ħin bħall-ħin tal-emissjoni. Il-mewġ ultrasoniku jinfirex fl-arja, u jirritornaw immedjatament meta jiltaqgħu ma 'ostakli fit-triq, u r-riċevitur ultrasoniku jieqaf iż-żmien immedjatament wara li jirċievi l-mewġ rifless. Il-veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġ ultrasoniku fl-arja hija 340m/s. Skont il-ħin t irreġistrat mit-tajmer, id-distanza(jiet) bejn il-punt tal-emissjoni u l-ostaklu jistgħu jiġu kkalkulati, jiġifieri: s=340t/2. Dan huwa l-hekk imsejjaħ metodu li jvarjaw id-differenza fil-ħin.
Il-prinċipju tal-kejl tad-distanza ultrasoniku huwa li tuża l-veloċità magħrufa tal-propagazzjoni tal-mewġ ultrasoniku fl-arja biex ikejjel iż-żmien li jieħu biex il-mewġ tal-ħoss jiltaqa 'ma' ostakli u jirrifletti lura wara li jiġu emessi, u biex tikkalkula d-distanza attwali mill-punt tal-emissjoni għall-ostaklu bbażat fuq id-differenza fil-ħin bejn l-emissjoni u r-riċeviment. Wieħed jista 'jara li l-prinċipju tal-firxa ultrasonika huwa l-istess bħal dak tar-radar.
Il-formula għall-firxa hija espressa bħala: L=C×T
Fil-formula, L huwa t-tul tad-distanza mkejjel; C hija l-veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġ ultrasoniku fl-arja; T hija d-differenza fil-ħin tal-propagazzjoni tad-distanza mkejla (T hija nofs il-valur tal-ħin mit-trażmissjoni sar-riċeviment).
Il-firxa ultrasonika tintuża prinċipalment għall-kejl tad-distanza ta 'tfakkir tar-rivers, siti ta' kostruzzjoni, siti industrijali, eċċ Għalkemm il-firxa tal-firxa attwali tista 'tilħaq 100 metru, l-eżattezza tal-kejl tista' tilħaq biss l-ordni ta 'ċentimetri.
Minħabba l-vantaġġi ta 'emissjoni direzzjonali faċli ta' mewġ ultrasoniku, direzzjonalità tajba, kontroll faċli tal-intensità, u l-ebda kuntatt dirett mal-oġġett imkejjel, huwa mezz ideali għall-kejl tal-għoli tal-likwidu. Fil-kejl preċiż tal-livell tal-likwidu, huwa meħtieġ li tinkiseb preċiżjoni tal-kejl fil-livell ta 'millimetru, iżda fil-preżent, ASICs domestiċi li jvarjaw ultrasoniku għandhom biss preċiżjoni tal-kejl fil-livell ta' ċentimetru. Billi tanalizza l-kawżi ta 'żbalji li jvarjaw ultrasoniku, ittejjeb id-differenza fil-ħin tal-kejl għal-livell ta' mikrosekonda, u tuża s-sensor tat-temperatura LM92 biex tikkumpensa għall-veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġ tal-ħoss, il-rangefinder ultrasoniku ta 'preċiżjoni għolja li ddisinajna jista' jikseb preċiżjoni tal-kejl fil-livell millimetru.
