Zasada działania pomiaru ultradźwiękowego

A. Podstawa teoretyczna

Wysokościomierz ultradźwiękowy został opracowany w oparciu o zasadę odbicia. Podczas wysyłania sygnału impulsowego wbudowany zegar odbiornika jest aktywowany i zatrzymywany, gdy odbiornik odbierze odbity sygnał.Obliczając długość fali i czas, jaki czujnik poświęcił na wykrycie odbitego sygnału, mierzona jest odległość między czujnikiem a obiektem, w tym przypadku ziemią.

Zarys projektu:

Wysokościomierz ultradźwiękowy składa się z dwóch modułów: modułu pomiaru odległości i modułu wyświetlania danych. Wśród nich moduł wyświetlania danych zawiera części thress: timer, ekran i procesor danych.

Odległość jest mierzona przez czujnik ultradźwiękowy.Tłumaczy zmierzony odstęp czasu pomiędzy wysłaniem i odebraniem sygnału na sygnał elektryczny, który będzie dalej odbierany i przesyłany przez konwerter A/D.Wynik zostanie wyświetlony na ekranie.

B. Struktura systemu

Ultradźwiękowy miernik wysokości to system kontroli mikrokontrolerów i składa się z obwodu emisji ultradźwięków i obwodu odbiorczego.Obwód emisyjny składa się z obwodu i przetwornika umieszczonego na porcie wyjściowym obwodu emisyjnego.Obwód odbiorczy ultradźwięków składa się z przetwornika, obwodu tłumiącego i zintegrowanego obwodu odbiorczego.

Czujnik ultradźwiękowy to czujnik opracowany zgodnie z właściwościami ultradźwięków.Używając ultradźwięków jako narzędzia pomiarowego, musi mieć zarówno emisję, jak i odbiór fal, a do wykonania tego zadania potrzebny jest czujnik.Czujnik ultradźwiękowy wykonany jest z ceramiki piezoelektrycznej, która może zarówno emitować, jak i odbierać ultradźwięki.

Podstawowym elementem czujnika ultradźwiękowego jest piezoelektryczna płytka ceramiczna umieszczona w metalowej lub plastikowej obudowie.Głównymi parametrami jego działania są częstotliwość pracy, czułość i temperatura pracy.

C. Emiter ultradźwięków

Aby badać i wykorzystywać ultradźwięki, ludzie zaprojektowali i wyprodukowali wiele różnych emiterów ultradźwięków.Można je podzielić na dwa rodzaje: emisja elektryczna i emisja mechaniczna.Sposób elektryczny jest częściej używany. A jego zasadę działania można znaleźć na wikipedii.