Test d'index de performance de la technologie des capteurs à ultrasons

Technologie de détection des capteurs à ultrasons

Latransducteurs à ultrasonssont un dispositif en céramique piézoélectrique qui réalise la conversion bidirectionnelle de l'énergie mécanique et de l'énergie électrique à travers un effet piézoélectrique. Sa vitesse de propagation est de 344 m / s (25 degrés). La fréquence de fonctionnement se situe généralement entre 20 kHz et 200 kHz. La distance et la vitesse relative des obstacles sont déterminées par la réflexion et l'effet Doppler. La distance de détection est généralement comprise entre 1 m et 2 m. Il est largement utilisé dans les systèmes de produits tels que le sonar inversé, l'alarme antivol, le débitmètre, le calendrier de stationnement et la porte automatique. Le flux de travail détaillé du système de capteur ultrasonique comme suit: Le contrôleur entraîne le capteur à ultrasons (émetteur-récepteur intégré et intégré) à travers le circuit de conduite pour générer un signal ultrasonique court et à fréquence fixe par la conversion piézoélectrique, lorsque la pouls ultrasonique rencontre un obstacle. La réflexion se produira, le capteur de réception recevra l'écho mécanique réfléchi, puis par la transformation piézoélectrique, après que le signal électrique d'écho est traité par amplification, filtrage, détection, etc. . L'intervalle de temps est calculé à la distance entre le capteur et l'obstacle. Ce qui suit est quelques-uns de ses principaux paramètres: caractéristiques de pression du son, la pression sonore (SPL) est un paramètre indiquant le volume de l'émission du capteur. Il est exprimé par la formule suivante: spl = 20logp / pre (db) \"p \" est la pression sonore efficace, \"pre \" est la pression sonore de référence (2 × 10-4ubar), et la pression sonore de Le capteur à ultrasons est généralement ≧ 100 dB.

La sensibilité est un paramètre indiquant la force de la capacité de réception du capteur. Il est exprimé par la formule suivante: 20 log e / p (db) \"e \" est la valeur de tension générée (VRMS), et \"p \" est la pression du son d'entrée (UBAR). La sensibilité ducapteur de distance à ultrasonsest généralement -60 dB ~ -85 dB. La zone détectable du capteur d'enveloppe de détection est irrégulière, généralement la plus forte à l'arrière, plus la distance est loin, plus l'atténuation est rapide; La réflexion de la direction oblique est faible, la zone détectable globale est attirée. Le processus d'inspection des capteurs à ultrasons conventionnels est le suivant

1. Réglez une boîte de blindage, placez une tige de test standard en position de distance de détection la plus éloignée (1,5 m ~ 2 m) spécifiée dans la boîte de blindage, généralement ¢ ¢ 75 mm PVC tuy oscilloscope.

2. Alimentation sur le système, en ajustant la semaine réglable de la carte de capteur, de sorte que la capacité équivalente à l'intérieur du milieu et le capteur générera une résonance à une fréquence spécifique et atteignera le point optimal; alors déboguez la sensibilité à l'écho duCapteur du transducteur à mesure de distance(Généralement par la résistance réglable)), observez la largeur d'écho de l'obstacle à travers l'oscilloscope à la valeur requise.

3. 
   La tige de test standard est déplacée par le moteur pour déplacer la distance de détection effective pour observer le changement de la largeur d'écho de l'obstacle. Dans le même temps, le buzzer rapportera différents avertissements audibles selon différentes distances. Pour le test de capteur à ultrasons traditionnel ne peut que se demander si la fonction de télévision du capteur, ce mode de mesure est jugé par le changement du matériau et de la finition de surface du tuyau en PVC; et pour l'indice de performance du capteur tel que la pression acoustique, la sensibilité à la réception. Il n'y a pas de détection et de détermination quantitatives de la plage d'enveloppe de détection; et la tâche est réalisée sur la base de la réflexion du tuyau en PVC, entraînant une grande erreur dans la cohérence des paramètres du produit. La présente invention propose les méthodes de détection suivantes:

   
   1. Après avoir terminé le test de fonction de tâtonnement du capteur, pour vérifier la pression sonore et la plage d'enveloppe du capteur de recherche de plage ultrasonique. Le capteur peut émettre en continu des ondes ultrasoniques dans ce mode; Cinq microphones à haute fréquence distribués spatialement sont placés à l'extérieur d'une certaine distance horizontale (30-40 cm) du capteur de test, et les signaux ultrasoniques émis par les capteurs sont collectés par cinq microphones à haute fréquence pour juger et analyser. Le niveau de pression acoustique de l'onde à ultrasons et la position de l'étalonnage du microphone déterminent si l'angle de faisceau du capteur (plage d'enveloppe) répond aux exigences d'index.

   
   2. Après avoir terminé le test ci-dessus, le test d'index de sensibilité du capteur est effectué. Le capteur entre dans l'état de réception continu dans ce mode et définit un capteur de transmission à l'extérieur d'une certaine distance horizontale (30 à 40 cm). Le capteur de transmission émet un signal à ultrasons qui calibre un certain niveau de pression acoustique (simulant l'intensité du signal d'écho émis par l'obstacle), et le signal ultrasonique émis par le capteur de transmission est reçu par le capteur de réception à tester, et la conversion piézoélectrique et L'amplification du signal est effectuée dans le capteur. Connectez-vous ensuite à la carte d'acquisition pour l'analyse des données, analysez si le capteur peut recevoir le signal d'écho dans la condition de sensibilité et tester si le capteur recevant une sensibilité répond aux exigences de l'indice de test.

   
   3. Fabriquer une boîte de blindage pour tester le fonctionnement decapteur de distance à ultrasons
   . L'intérieur de la boîte est recouvert de coton absorbant le son pour éviter les interférences d'autres ondes sonores pendant les tests. Il existe des luminaires pour la position du test des capteurs dans la case. Il y a 5 microphones à haute fréquence et un au bas de la boîte. À propos du capteur de lancement. Ils sont utilisés pour tester la pression acoustique, la plage d'enveloppe et la sensibilité en écho du capteur à ultrasons à tester.

   
   4. Le capteur doit avoir trois modes de test, ce qui peut réaliser la conversion de mode en communiquant avec l'hôte.

   
   5, mode de transmission continue, dans lequel le capteur peut émettre en continu des ondes ultrasoniques à travers le test sans réception d'écho; Dans ce mode, les signaux ultrasoniques émis par les capteurs sont collectés par cinq microphones à haute fréquence pour juger de la pression solide des ondes ultrasoniques. Le niveau et la position de l'étalonnage du microphone déterminent si l'angle du faisceau du capteur répond aux exigences d'index.