Riješite probleme ultrazvučnog senzora: problemi s refleksijom, bukom i unakrsnim prelamanjem postaju izazovi

Princip primjeneultrazvučni senzorje jednostavan, praktičan i jeftin. Međutim, trenutno postoje neki izazovi u mjerenju nivoa ultrazvučnog senzora, kao što su refleksija, šum i problemi s ukrštanjem.

 

 

1. Problem refleksije:

Objekat koji se detektuje obično nije pod idealnim uglom, što rezultiraultrazvučni senzorrijetko kada ispravno detektuje objekat. Glavne greške uključuju:

▪Trigonometrijska greška: Kada je izmjereni objekt pod određenim kutom sa ultrazvučnim senzorom udaljenosti, postoji greška između otkrivene udaljenosti i stvarne udaljenosti.

▪Spekularna refleksija: Zrcalna refleksija na glatkoj površini objekta sprječava odjek zvučnih valova, što rezultira nemogućnošću pravilnog otkrivanja objekta.

▪Višestruke refleksije: Prilikom otkrivanja uglova ili sličnih struktura, zvučni valovi se primaju nakon višestrukih refleksija, uzrokujući da se stvarna vrijednost detekcije razlikuje od vrijednosti prave udaljenosti.

Ovi problemi se mogu riješiti korištenjem više ultrazvučnih zavojnica raspoređenih pod uglom kako bi se filtriralo ispravno očitanje.

2. Buka:

Iako većinaultrazvučni senzorsrade na frekvencijama do 40-45kHz, što je mnogo više od frekvencije ljudskog sluha, okolno okruženje također proizvodi buku na sličnim frekvencijama. Na primjer, visokofrekventna buka kada motor radi, buka uzrokovana trljanjem kotača o tvrdo tlo, vibracije samog robota i zvučni valovi koje emituju drugi robotski senzori. To može uzrokovati da senzor primi pogrešne signale.

Da bi se riješio ovaj problem, emitirani ultrazvučni valovi mogu se kodirati, na primjer, emitiranjem skupa zvučnih valova različitih dužina, a samo kada detektor detektuje istu kombinaciju zvučnih valova, udaljenost se izračunava. Ovo može efikasno izbjeći pogrešno čitanje uzrokovano bukom iz okoline.

3. Međusektorska pitanja:

Kada je višestrukoultrazvučni senzorssu instalirani na mašini pod određenim uglom, može doći do problema sa ukrštanjem. Na primjer, zvučni val koji emituje ultrazvučni talas X hvataju senzori Z i Y nakon refleksije ogledala, što uzrokuje da Z i Y izračunaju netačnu vrijednost udaljenosti na osnovu signala.

Rješenje je da se kodira signal koji emituje svaki senzor kako bi se osiguralo da svaki senzorultrazvučni senzorprima samo svoj vlastiti zvučni signal kako bi se izbjegle unakrsne smetnje.