Méthode de traitement du signal pour le capteur de tâtais à ultrasons

Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2018-08-29 origine:Propulsé

enquête

Il existe de nombreuses méthodes pourMesurer les capteurs à ultrasons à distance, et les plus utilisés sont Pellam et Galt en 1946. La méthode d'écho d'impulsion proposée dans l'année, le principe de travail de la sonde à ultrasons est excité par l'impulsion de fréquence à ultrasons pour rayonner l'onde ultrasonique à l'extérieur, et l'onde ultrasonique réfléchie par les L'objet de mesure est reçu et l'onde à ultrasons est transmise à l'écho de réception en détectant ou en estimant. La période de temps s'est écoulée (appelée le temps de plage), puis la sonde à ultrasons et l'objet de mesure sont calculés comme suit, et la vitesse de propagation sonore lorsque la température E du milieu de propagation change. Cela a également changé. Par conséquent, la sonde de température est construite dans le chercheur de plage à ultrasons pour détecter la température du milieu de propagation sonore en temps réel pour compenser l'influence de la température ambiante sur la précision allant.

Afin d'améliorer les performances duSystème de tâtonnement à ultrasons, il ne suffit pas de démarrer le matériel du système. Il est également nécessaire d'étudier la méthode de traitement des informations de mesure qui est compatible avec le système matériel. À cette fin, les érudits nationaux et étrangers ont étudié de nombreuses méthodes spéciales de tâches ultrasoniques ou des algorithmes d'estimation du délai de temps, tels que l'estimation d'amplitude à valeur fermée variable, la méthode de la fonction de corrélation croisée, la méthode d'analyse de la ligne spectrale, la méthode de détection de phase et l'estimation adaptative du délai. Dans le recherche réelle de la gamme à ultrasons, une variété d'algorithmes de mesure sont souvent appliqués dans la combinaison. Bien sûr, ces algorithmes sont étroitement liés aux caractéristiques acoustiques et électriques du transducteur ultrasonique.

Le système de tâches à ultrasons adopte la méthode de détection la plus simple \"zéro-crossing \", et son processus de travail est le suivant: 1 Lorsque le contrôleur démarre le compteur d'horloge, il envoie un signal d'impulsion de fréquence à ultrasons à temps fixe. Envoi d'ondes à ultrasons à l'extérieur. 2 S'il y a une cible devant le transducteur, l'onde ultrasonique réfléchie doit agir sur le transducteur pour générer un signal électrique faible. Une fois le signal amplifié par le circuit de réception, il est supérieur à la tension de seuil prédéfini pour terminer le comptage. Ce qui fait que le signal de sortie du comparateur augmente. 3 Le signal de haut niveau permet au compteur d'activer la porte, et la valeur dans la mémoire permet au micro-ordinateur d'interroger le signal de comptage final sur le port d'entrée parallèle et de lire l'horloge pour calculer la relation entre la cible et le transducteur en fonction de l'équation. Soit dit en passant, le produit de la durée de l'onde sonore transmise par le transducteur et la vitesse du son est l'angle mort ducapteur de transducteur à ultrasons.

Étant donné que l'amplitude du signal d'écho est inversement proportionnelle à la distance de la cible, plus la distance entre la cible et le transducteur est plus petite, la sortie du circuit de réception à ultrasons est longue et plus le temps de plage correspondant est long. Par conséquent, dans le système de tâtonnement à ultrasons, un circuit de réceptioncapteur de distance du transducteura une valeur fermée fixe ou un gain qui n'est généralement pas utilisé, mais un circuit de réception a une valeur variable dans le temps ou une variable de gain de temps est utilisée. Le premier fait que la valeur fermée diminuait de façon exponentielle avec l'extension du temps de plage, et la seconde augmente le facteur d'amplification du circuit de réception de façon exponentielle avec l'extension du temps de plage. Tant que la constante de temps de la fonction exponentielle est correctement ajustée, il est assuré que la distance de la cible est mesurée avec précision dans la plage spécifiée.

Le processus de mesure est le suivant: Tout d'abord, le transducteur transmet 1016 cycles d'ondes ultrasoniques à haute fréquence puis transmet 4 à 18 cycles de basse fréquencecapteurs de proximité à ultrasons. Pour les cibles à courte portée, car le transducteur transmet d'abord les ondes ultrasoniques à haute fréquence, l'écho à haute fréquence arrive d'abord au récepteur; Pour les cibles à longue distance, l'énergie ultrasonique à haute fréquence est considérablement atténuée par l'absorption d'air, le signal d'onde n'a qu'une échographie basse fréquence. De cette façon, en séparant la télécommande allant de la gamme à courte portée, la contradiction inhérente entre la plage de gamme et la précision variante peut être surmontée. Bien sûr, la méthode de la variété ultrasonique à double fréquence a la prémisse que le transducteur doit avoir deux fréquences de résonance, car la méthode de détection ne peut pas déterminer avec précision le temps d'occurrence du front d'écho, il est difficile d'estimer avec précision le temps de plage réel. Plusieurs méthodes de calcul d'analyse et d'extraction sont la frontière de l'enveloppe d'écho sont proposées. Le document donne le concept de méthode de variété grossière et à deux plages: envoyez d'abord une impulsion de télévision par ultrasons pour la variation grossière, et utiliser le microprocesseur pour soutenir le signal d'onde est analysé et traité, et une valeur d'amplitude raisonnable est automatiquement définie, puis une autre série de séries de séries de Des impulsions de tâches ultrasoniques sont transmises et le signal d'une certaine position fixe du bord avant d'écho est capturé en fonction de la valeur fermée précédemment, atteignant ainsi un objectif précis de la variété.