Vyřešte problémy s ultrazvukovým senzorem: Problémy s odrazem, šumem a křížením se stávají výzvou

Princip aplikaceultrazvukový senzorje jednoduchý, pohodlný a levný. V současné době však existují určité problémy s měřením úrovně ultrazvukového senzoru, jako jsou problémy s odrazem, šumem a přechodem.

 

 

1. Problém s odrazem:

Detekovaný objekt obvykle není v ideálním úhlu, což má za následekultrazvukový senzorzřídka detekuje objekt správně. Mezi hlavní chyby patří:

▪Trigonometrická chyba: Když je měřený objekt v určitém úhlu s ultrazvukovým senzorem vzdálenosti, existuje chyba mezi detekovanou vzdáleností a skutečnou vzdáleností.

▪Zrcadlový odraz: Zrcadlový odraz na hladkém povrchu předmětu zabraňuje ozvěně zvukových vln, což má za následek nemožnost správně detekovat předmět.

▪Vícenásobné odrazy: Při detekci rohů nebo podobných struktur jsou zvukové vlny přijímány po vícenásobných odrazech, což způsobuje, že se skutečná hodnota detekce liší od skutečné hodnoty vzdálenosti.

Tyto problémy lze vyřešit použitím více ultrazvukových cívek uspořádaných pod úhlem pro odfiltrování správného čtení.

2. Hluk:

I když většinaultrazvukový senzorspracují na frekvencích až 40-45kHz, což je mnohem vyšší frekvence, než je frekvence lidského sluchu, okolní prostředí také produkuje hluk na podobných frekvencích. Například vysokofrekvenční hluk při běžícím motoru, hluk způsobený třením kol o tvrdou zem, vibrace samotného robota a zvukové vlny vydávané jinými senzory robota. Ty mohou způsobit, že snímač bude přijímat chybné signály.

K vyřešení tohoto problému lze emitované ultrazvukové vlny zakódovat například tak, že se vyšle sada zvukových vln různých délek, a teprve když detektor zaznamená stejnou kombinaci zvukových vln, vypočítá se vzdálenost. To může účinně zabránit chybnému čtení způsobenému okolním hlukem.

3. Průřezové problémy:

Když víceultrazvukový senzorsjsou instalovány na stroji pod určitým úhlem, mohou nastat problémy s křížením. Například zvuková vlna emitovaná ultrazvukovou vlnou X je zachycena senzory Z a Y po zrcadlovém odrazu, což způsobí, že Z a Y vypočítají nesprávnou hodnotu vzdálenosti na základě signálu.

Řešením je zakódovat signál vysílaný každým senzorem, aby bylo zajištěno, že každýultrazvukový senzorpřijímá pouze vlastní akustický signál, aby se zabránilo křížovému rušení.