Rozwiązuj problemy z czujnikami ultradźwiękowymi: problemy z odbiciami, szumami i skrzyżowaniami stają się wyzwaniami

Zasada stosowaniaczujnik ultradźwiękowyjest proste, wygodne i tanie. Jednakże obecnie istnieją pewne wyzwania związane z pomiarem poziomu czujnika ultradźwiękowego, takie jak problemy z odbiciem, szumem i skrzyżowaniem.

 

 

1. Problem odbicia:

Wykrywany obiekt zwykle nie jest ustawiony pod idealnym kątem, co powodujeczujnik ultradźwiękowyrzadko poprawnie wykrywa obiekt. Do głównych błędów należą:

▪Błąd trygonometryczny: Gdy mierzony obiekt znajduje się pod pewnym kątem za pomocą ultradźwiękowego czujnika odległości, występuje błąd pomiędzy wykrytą odległością a rzeczywistą odległością.

▪Odbicie lustrzane: Odbicie lustrzane na gładkiej powierzchni obiektu zapobiega odbijaniu się fal dźwiękowych, co uniemożliwia prawidłowe wykrycie obiektu.

▪Wielokrotne odbicia: Podczas wykrywania narożników lub podobnych struktur fale dźwiękowe są odbierane po wielokrotnych odbiciach, co powoduje, że rzeczywista wartość wykrywania różni się od rzeczywistej wartości odległości.

Problemy te można rozwiązać, stosując wiele cewek ultradźwiękowych ustawionych pod kątem w celu odfiltrowania prawidłowego odczytu.

2. Hałas:

Chociaż większośćczujnik ultradźwiękowysdziałają na częstotliwościach sięgających nawet 40-45 kHz, czyli znacznie wyższych niż częstotliwość słyszalna przez człowieka, otaczające środowisko również wytwarza hałas o podobnych częstotliwościach. Na przykład hałas o wysokiej częstotliwości podczas pracy silnika, hałas powodowany przez tarcie kół o twarde podłoże, wibracje samego robota i fale dźwiękowe emitowane przez inne czujniki robota. Może to spowodować, że czujnik będzie odbierał błędne sygnały.

Aby rozwiązać ten problem, emitowane fale ultradźwiękowe można zakodować, np. emitując zestaw fal dźwiękowych o różnych długościach i dopiero w przypadku wykrycia przez detektor tej samej kombinacji fal dźwiękowych, obliczana jest odległość. Może to skutecznie uniknąć błędnego odczytania spowodowanego hałasem otoczenia.

3. Zagadnienia przekrojowe:

Kiedy wieleczujnik ultradźwiękowyssą instalowane na maszynie pod pewnym kątem, mogą wystąpić problemy z krzyżowaniem. Na przykład fala dźwiękowa emitowana przez falę ultradźwiękową X jest wychwytywana przez czujniki Z i Y po odbiciu lustrzanym, powodując, że Z i Y obliczają błędną wartość odległości na podstawie sygnału.

Rozwiązaniem jest zakodowanie sygnału emitowanego przez każdy czujnik, aby zapewnić, że każdyczujnik ultradźwiękowyodbiera tylko swój własny sygnał akustyczny, aby uniknąć zakłóceń krzyżowych.