Disinn u Analiżi ta 'Applikazzjoni ta' Range Finder ultrasoniku
Dan id-dokument juża r-relazzjoni bejn id-distanza u l-ħin fit-trażmissjoni ultrasonika, u juża mikrokompjuter AT89C51 b'ċippa waħda għall-kontroll u l-ipproċessar tad-dejta, u jiddisinja rangefinder ultrasoniku li jista 'jkejjel id-distanza bejn żewġ punti. Il-rangefinder huwa magħmul prinċipalment minn ċirkwit trasmettitur ultrasoniku, ċirkwit riċevitur ultrasoniku, ċirkwit ta 'kontroll tal-mikrokompjuter b'ċippa waħda, ċirkwit ta' skoperta ta 'temperatura ambjentali u ċirkwit tal-wiri. Bl-użu tal-rangefinder ultrasoniku ddisinjat, distanzi differenti jiġu ttestjati, u titwettaq analiżi dettaljata tal-iżball.
Sensor tat-temperatura tal-mikrokontrollur tal-kejl tad-distanza ultrasoniku
Bl-iżvilupp tas-soċjetà, in-nies għandhom rekwiżiti ogħla u ogħla għall-kejl tad-distanza jew tat-tul. Il-firxa ultrasonika tingħata aktar u aktar attenzjoni minħabba l-kejl mingħajr kuntatt tagħha u l-preċiżjoni relattivament għolja. Il-range finder ultrasoniku ddisinjat f'dan id-dokument jista 'jittestja distanzi differenti u jwettaq analiżi dettaljata ta' żball.
1. Prinċipju tad-disinn
Rangefinder ultrasoniku huwa bbażat fuq il-karatteristiċi ta 'mewġ ultrasoniku riflessi lura meta jiltaqgħu ma' ostakli. It-trasmettitur ultrasoniku jarmi mewġ ultrasoniku f'ċerta direzzjoni, u jibda l-ħin fl-istess ħin bħall-emissjoni. Il-mewġ ultrasoniku jinfirex fl-arja, u jirritornaw immedjatament meta jiltaqgħu ma 'ostakli fit-triq, u r-riċevitur ultrasoniku jinterrompi immedjatament u jwaqqaf il-ħin meta jirċievi l-mewġ rifless. Billi tiskopri kontinwament l-eki riflessi mill-ostakli wara li jiġu emessi l-mewġ iġġenerat, titkejjel id-differenza fil-ħin T bejn il-mewġ ultrasoniku emess u l-eki riċevuti, u mbagħad tiġi kkalkulata d-distanza L. Il-formula bażika tal-firxa hija: L=(△t/2)*C
Fejn L - id-distanza li trid titkejjel
T - l-intervall tal-ħin bejn il-mewġ trażmess u l-mewġ rifless
C——Il-veloċità tal-ħoss tal-mewġ ultrasoniku fl-arja, li tittieħed bħala 340m/s f'temperatura tal-kamra
Wara li tiġi ddeterminata l-veloċità tal-ħoss, L jista 'jinkiseb billi jitkejjel il-ħin tar-ritorn tal-mewġ ultrasoniku.
2. għan tad-disinn tal-firxa ultrasoniku finder
Distanza tal-kejl: fi żmien 5 metri; id-distanza bejn żewġ punti tista 'tintwera b'mod korrett permezz tal-LED; l-iżball huwa inqas minn 5 fil-mija.
3. Kejl u analiżi tad-dejta
1. Kejl u analiżi tad-dejta
Minħabba l-limitazzjonijiet tax-xogħol ta 'kejl attwali, sitt distanzi ta' 30cm, 50cm, 70cm, 80cm, 90cm, u 100cm taħt metru ġew magħżula għall-kejl, u kull distanza tkejjel seba 'darbiet kontinwament biex tinkiseb id-data tal-kejl (temperatura: 29 grad ), kif muri fit-tabella. Jista 'jidher mid-dejta fit-tabella li l-valur imkejjel huwa ġeneralment ftit ċentimetri akbar mill-valur attwali, iżda l-eżattezza tal-kejl kontinwu hija relattivament għolja.
Għal kull sett ta 'dejta mkejla, jitneħħew valur massimu u valur minimu, u mbagħad jiġi kkalkulat il-valur medju, li jintuża bħala d-dejta tal-kejl finali, u finalment titwettaq analiżi komparattiva. Dan l-ipproċessar tad-data għandu wkoll ċertu grad ta 'xjenza u razzjonalità. Mid-dejta fit-tabella, għalkemm il-kumpens tat-temperatura twettaq fuq il-mewġ ultrasoniku, l-iżball relattiv huwa relattivament kbir fil-kejl ta 'distanza relattivament qasira. Speċjalment għall-kejl tad-distanza ta '30cm u 50cm, l-iżbalji relattivi laħqu 5 fil-mija u 4.8 fil-mija rispettivament. Iżda mir-riżultati kollha tal-kejl, l-iżball ta 'dan id-disinn huwa relattivament żgħir u relattivament stabbli. Iż-żona għomja ta 'dan id-disinn hija ta' madwar 22.6cm, li bażikament tissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn.
2. Analiżi tal-iżbalji
L-iżball li jvarja prinċipalment ġej mill-aspetti li ġejjin:
(1) Hemm ċertu angolu bejn is-sonda ultrasonika li tittrasmetti u tirċievi u l-punt imkejjel, li jaffettwa direttament il-valur massimu tad-distanza tal-kejl; (2) L-intensità tal-ħoss tal-eku ultrasoniku hija direttament relatata mad-distanza li għandha titkejjel, għalhekk il-kejl attwali Mhuwiex neċessarjament grillu ta 'qsim żero ta' eku; (3) Minħabba l-għodod mhux raffinati, id-distanza attwali tal-kejl għandha wkoll żbalji. Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw l-iżball tal-kejl, inkluża l-interferenza tal-ambjent tal-kamp, il-frekwenza tal-polz tal-bażi tal-ħin u l-bqija.
4. Analiżi tal-Applikazzjoni
L-użu tal-ultrasound biex titkejjel id-distanza tal-art fl-atmosfera hija teknoloġija li ġiet applikata formalment biss wara l-iżvilupp tat-teknoloġija elettronika moderna. Peress li l-firxa ultrasonika hija teknoloġija ta 'skoperta mingħajr kuntatt, mhix affettwata mid-dawl, il-kulur tal-oġġett imkejjel, eċċ., U tista' tintuża f'ambjenti ħarxa. (bħal li jkun fih it-trab) għandu ċerta adattabilità. Għalhekk, huwa estremament versatili. Pereżempju: l-istħarriġ u l-immappjar ta 'mapep topografiċi, bini ta' djar, pontijiet, toroq, tħaffir tal-minjieri, bjar taż-żejt, eċċ., L-użu ta 'mewġ ultrasoniku biex ikejjel id-distanzi tal-art jinkiseb permezz ta' teknoloġija fotoelettrika. Il-vantaġġi tal-rangefinders ultrasoniku huma: l-ispiża tal-istrument hija aktar baxxa minn dik tal-rangefinders tal-mewġ tad-dawl Baxx, li jiffranka x-xogħol, faċli biex topera.
Rangefinders ultrasoniċi jintużaw ukoll f'teknoloġija avvanzata tar-robot. Is-sors ultrasoniku huwa installat fuq ir-robot, li kontinwament jarmi mewġ ultrasoniku għall-inħawi u fl-istess ħin jirċievi eki riflessi minn ostakli biex jiddeterminaw il-pożizzjoni tar-robot stess, u jużah bħala sensor biex jikkontrolla r-robot. kompjuter u l-bqija. Minħabba li l-mewġ ultrasoniku huwa faċli għal emissjoni direzzjonali, direzzjonalità tajba, u kontroll faċli tal-intensità, il-valur tal-applikazzjoni tiegħu ġie vvalutat b'mod wiesa '.
Fi ftit kliem, jista 'jidher mill-analiżi ta' hawn fuq li l-użu ta 'firxa ultrasonika għandu ħafna vantaġġi f'ħafna aspetti. Għalhekk, ir-riċerka ta 'dan is-suġġett hija prattika ħafna u ta' valur kummerċjali.
