شرح مفصل لأسلوب استشعار الموجات فوق الصوتية

    في الإنتاج اليومي والحياة ، تُستخدم أجهزة استشعار النطاق بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي في عكس الرادار ، وتجنب العوائق التلقائي الروبوت ، ومواقع البناء ، وبعض المواقع الصناعية مثل المستوى السائل ، وعمق البئر ، وطول خط الأنابيب وغيرها من المناسبات التي تتطلب عدم الاتصال التلقائي. يوجد حاليًا حلولًا شائعة الاستخدام للموجات فوق الصوتية. أحدهما هو نظام يتراوح بالموجات فوق الصوتية يعتمد على الحواسيب الدقيقة أحادية الشرق أو جهاز مضمن ، والآخر هو نظام يتراوح بالموجات فوق الصوتية يعتمد على جهاز منطقي قابلة للبرمجة معقد). لفهم تصميم التطبيقات ذات الصلة لأجهزة استشعار النطاق بالموجات فوق الصوتية ، يجب أن نفهم أولاً مبدأ العمل لمستشعر الموجات فوق الصوتية الناتجة.

مبدأ العمل من المستشعر بالموجات فوق الصوتية يتراوح

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية هي أجهزة استشعار تقوم بتحويل الإشارات بالموجات فوق الصوتية إلى إشارات طاقة أخرى (عادةً ما تكون إشارات كهربائية). تشير الموجات فوق الصوتية إلى موجات الصدمة الميكانيكية الناتجة في الوسائط المرنة بتردد أكبر من 20 كيلو هرتز. لديهم اتجاهية قوية ، واستهلاك الطاقة البطيء ، ومسافات انتشار طويلة نسبيا. لذلك ، غالبا ما تستخدم لقياس المسافة غير الاتصال. بسبب الاختراق الكبير للأمواج بالموجات فوق الصوتية على السوائل والمواد الصلبة ، وخاصة في المواد الصلبة التي تعتمد على أشعة الشمس. سوف تنتج الموجات فوق الصوتية التي تواجه الشوائب أو الواجهات انعكاسات كبيرة وانعكاسات الشكل في أصداء ، ويمكن لمس الكائنات المتحركة أن تنتج تأثير دوبلر. لذلك ، فإن النطاق بالموجات فوق الصوتية لديه قدرة أفضل على التكيف مع البيئة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يحصل القياس بالموجات فوق الصوتية على حل وسط جيد في الوقت الفعلي والدقة والسعر.

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من طرق النطاق بالموجات فوق الصوتية: مثل طريقة الكشف عن وقت الرحلة حول الرحلة ، وطريقة الكشف عن الطور ، وطريقة الكشف عن سعة الموجة الصوتية. المبدأ هو أن المستشعر بالموجات فوق الصوتية ينبعث من الموجات فوق الصوتية لتردد معين ، وينتشر عبر وسط الهواء ، ثم يعكس مرة أخرى بعد الوصول إلى هدف القياس أو العقبة. بعد التفكير ، يتلقى المتلقي بالموجات فوق الصوتية النبض. المسافة ذات الصلة. اختبار وقت الإرسال للعثور على المسافة. على سبيل المثال:

على افتراض أن S هي المسافة بين الكائن المقاس ورفاق المدى ، والوقت المقاس هو t / s ، ويتم تمثيل سرعة الانتشار بالموجات فوق الصوتية بواسطة v / m · s-1 ، ثم هناك علاقة (1)

S = VT ／ 2 (1)

في حالة متطلبات الدقة العالية ، من الضروري النظر في تأثير درجة الحرارة على سرعة الانتشار بالموجات فوق الصوتية ، وتصحيح سرعة الانتشار بالموجات فوق الصوتية وفقًا للمعادلة (2) لتقليل الأخطاء.

v = 331.4 + 0.607T (2)

في الصيغة ، تكون T هي وحدة درجة الحرارة الفعلية ℃ ، v هي وحدة سرعة انتشار الموجة بالموجات فوق الصوتية في الوسط هي m / s.

يتمثل مبدأ قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية في نقل الموجات فوق الصوتية في اتجاه معين من خلال جهاز الإرسال بالموجات فوق الصوتية ، والبدء في التوقيت في نفس الوقت مع وقت الإرسال. عندما تنتشر الموجات بالموجات فوق الصوتية في الهواء ، ستعود على الفور عندما يواجهون عقبات. . يستخدم مستشعر النطاق بالموجات فوق الصوتية مبدأ الصدى بالموجات فوق الصوتية ويستخدم تقنية قياس الفرق الزمني الدقيق للكشف عن المسافة بين المستشعر والهدف. يستخدم زاوية صغيرة ومستشعر بالموجات فوق الصوتية في المنطقة الصغيرة ، والتي لها قياس دقيق ، لا يوجد اتصال ، مقاوم للماء ومضاد للضغط. التآكل والتكلفة المنخفضة والمزايا الأخرى. الطريقة الشائعة لأجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية هي أن رأسًا مشعًا يتوافق مع رأس مستلم واحد ، ورؤوس الإرسال المتعددة تتوافق مع رأس مستلم واحد. استنادًا إلى خصائص بسيطة وسهلة التشغيل وعدم وجود أضرار تعتمد على النطاق بالموجات فوق الصوتية ، من الضروري قياس وقت رحلة بالموجات فوق الصوتية ، يمكنك العثور على المسافة. هذه هي الطريقة التي يعمل بها مستشعر الموجات فوق الصوتية.