تحليل تصميم واستخدام جهاز البحث عن المدى بالموجات فوق الصوتية
قياس وتحليل البيانات
نظرًا لقيود عمل القياس الفعلي ، تم اختيار ستة مسافات 30 سم ، 50 سم ، 70 سم ، 80 سم ، 90 سم ، 100 سم أقل من متر واحد للقياس ، وتم قياس كل مسافة سبع مرات بشكل مستمر للحصول على بيانات القياس (درجة الحرارة: 29 درجة) ، كما هو موضح في الجدول. يمكن أن نرى من البيانات الواردة في الجدول أن القيمة المقاسة تكون عمومًا أكبر ببضعة سنتيمترات من القيمة الفعلية ، لكن دقة القياس المستمر عالية نسبيًا.
لكل مجموعة من البيانات المقاسة ، قم بإزالة الحد الأقصى للقيمة والحد الأدنى للقيمة ، ثم قم بحساب متوسط القيمة ، والتي تُستخدم كبيانات قياس نهائية ، وأخيراً يتم إجراء تحليل مقارن. هذه المعالجة للبيانات لها أيضًا درجة معينة من العلم والعقلانية. من البيانات الموجودة في الجدول ، على الرغم من إجراء تعويض درجة الحرارة على الموجات فوق الصوتية ، فإن الخطأ النسبي كبير نسبيًا في قياس مسافة قصيرة نسبيًا. خاصة بالنسبة لقياس المسافة 30 سم و 50 سم ، وصلت الأخطاء النسبية إلى 5 في المئة و 4.8 في المئة على التوالي. ولكن من بين جميع نتائج القياس ، فإن خطأ هذا التصميم صغير نسبيًا ومستقر نسبيًا. تبلغ المساحة العمياء لهذا التصميم حوالي 22.6 سم ، والتي تلبي متطلبات التصميم بشكل أساسي.
تحليل الأخطاء
يأتي خطأ النطاق بشكل أساسي من الجوانب التالية:
(1) هناك زاوية معينة بين مجس الإرسال والاستقبال بالموجات فوق الصوتية والنقطة المقاسة ، مما يؤثر بشكل مباشر على القيمة القصوى لمسافة القياس ؛
(2) ترتبط شدة صوت الصدى بالموجات فوق الصوتية ارتباطًا مباشرًا بالمسافة المراد قياسها ، وبالتالي لا يتم تشغيل القياس الفعلي بالضرورة من خلال نقطة عبور الصفر للصدى الأول ؛
(3) بسبب الأدوات الخام ، فإن مسافة القياس الفعلية بها أخطاء أيضًا. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على خطأ القياس ، بما في ذلك تداخل بيئة المجال وتردد نبض القاعدة الزمنية وما إلى ذلك.
تحليل التطبيق
يعد استخدام الموجات فوق الصوتية لقياس المسافة الأرضية في الغلاف الجوي تقنية تم تطبيقها رسميًا فقط بعد تطوير التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة. نظرًا لأن النطاق بالموجات فوق الصوتية عبارة عن تقنية للكشف عن عدم التلامس ، فإنه لا يتأثر بالضوء أو لون الكائن المقاس ، وما إلى ذلك ، ويمكن استخدامه في البيئات القاسية. (مثل احتواء الغبار) لديه قدرة معينة على التكيف. لذلك ، فهي متعددة الاستخدامات للغاية. على سبيل المثال: مسح الخرائط الطبوغرافية ورسم الخرائط ، وبناء المنازل ، والجسور ، والطرق ، وحفر المناجم ، وآبار النفط ، وما إلى ذلك ، يتم تحقيق طريقة استخدام الموجات فوق الصوتية لقياس المسافات الأرضية باستخدام التكنولوجيا الكهروضوئية. منخفضة ، موفرة للعمالة ، سهلة التشغيل.
تستخدم أجهزة تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية أيضًا في تكنولوجيا الروبوت المتقدمة. يتم تثبيت مصدر الموجات فوق الصوتية على الروبوت ، الذي يبعث باستمرار موجات فوق صوتية إلى المناطق المحيطة ويتلقى في الوقت نفسه أصداءًا تنعكس بواسطة عوائق لتحديد موضع الروبوت نفسه ، ويستخدمه كمستشعر للتحكم في الروبوت. الكمبيوتر وهلم جرا. نظرًا لأن الموجات فوق الصوتية سهلة الانبعاث الاتجاهي ، والاتجاه الجيد ، والتحكم السهل في الكثافة ، فقد تم تقدير قيمة تطبيقها على نطاق واسع.
باختصار ، يمكن أن نرى من التحليل أعلاه أن استخدام النطاق بالموجات فوق الصوتية له مزايا عديدة في العديد من الجوانب. لذلك ، فإن البحث في هذا الموضوع عملي للغاية وذو قيمة تجارية.
