چگونه یک سنسور فوق صوتی را برای گرفتن فاصله دقیق کالیبراسیون کنیم

مقدمه

حسگرهای اولتراسونیک کاربرد خود را پیدا می‌کنند درخواست در بسیاری از زمینه‌ها مانند اندازه‌گیری فاصله، تشخیص شی و نظارت بر سطح. این حسگرها با پخش موج‌های اولتراسونیک و محاسبه زمان لازم برای بازگشت این موج‌ها پس از برخورد با هر جسم عمل می‌کنند. اما برای اینکه حسگرهای اولتراسونیک بتوانند فاصله را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند، نیاز به کالیبراسیون دارند. در این مقاله به بررسی روش کالیبراسیون یک حسگر اولتراسونیک برای به دست آوردن خوانش‌های دقیق فاصله خواهیم پرداخت.

سنسورهای فوق صوتی کار می کنند

نحوه کار: سنسورهای ماوراء صوت با انتقال امواج صوتی با فرکانس بالاتر از گوش انسان کار می کنند. وقتی این پالس ها با یک شی برخورد می کنند، اکو های میکرو پالس ها به محیط و سپس به منطقه گیرنده بازمی گردند. زمان بازگشت موج ها محاسبه می شود که به تعیین فاصله یک جسم از جسم دیگر کمک می کند. سنسور به علت متغیرهای محیطی مانند دمای هوا، رطوبت و بازتاب سطح، مستعد خطا است.

آماده سازی برای کالیبراسیون

ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای فرآیند کالیبراسیون مواد مورد نیاز: سنسور فوق صوتی، نوار اندازه گیری مرجع / لوله برای فاصله ها، یک چند متر ((اگر لازم باشد) و نرم افزار کالیبراسیون ((اگر لازم باشد)) یک مکان مناسب را پیدا کنید که در آن راننده قادر به کالیبراسیون باشد و کمتر صدا و اختلال رانندگی

فرآیند کالیبراسیون

مراحل کالیبراسیون این است:

تنظیم و جفت گیری: سنسور فوق صوت را بر اساس دستورالعمل های سازنده به سیستم خود متصل کنید. مطمئن شوید که آن را در حال آزاد و به درستی در جهت درست ثابت است.

اندازه گیری فاصله شناخته شده یک شیء مرجع را در محدوده شناخته شده از سنسور قرار دهید. پس ما می خواهیم از این فاصله استفاده کنیم و آن را با آنچه که سنسور در واقع می خواند مقایسه کنیم.

خروجی سنسور رو ضبط کن  سنسور رو روشن کن و فاصله اندازه گیری شده رو ثبت کن خروجی خود را می توان پس از آن با توجه به تنظیمات کالیبراسیون سنسور تنظیم کرد.

کالیبراسیون: اگر سنسور هیچ قرائتی را در نزدیکی فاصله شناخته شده به شما نمی دهد، ممکن است بخواهید تنظیمات کالیبراسیون را نیز تنظیم کنید. پارامترهای دقیق بر اساس مدل سنسور متفاوت خواهد بود، مثال می تواند تنظیم گین آفست یا عوامل دیگر باشد.

بررسی اینکه کالیبراسیون درست است: اندازه گیری مجدد بین قرار دادن لیوان مطابق با تنظیمات لیوان و تأیید از کسانی که از خروجی سنسور فاصله خوانده می شوند. این کار با تکرار این مراحل در فاصله های متعدد برای سنسور انجام می شود تا دقت آن در محدوده کاری واقعی را بررسی کند.

تکنیک های کالیبراسیون مشترک

کالیبراسیون سنسورهای ماوراء الصوت: دو نوع از شیوه های کالیبراسیون برای سنسورهای ماوراء الصوت استفاده می شود V-Resonator (همچنین به عنوان تثبیت شناخته شده) و FR Resonator.

کالیبراسیون دستی: کاربر در حال حاضر باید خواص را به صورت دستی از یک شیء مرجع شناخته شده در فاصله شناخته شده تنظیم کند. در حالی که آنها کمی پیچ و خم و نامشخص هستند، هنوز هم ممکن است برای برنامه های کاربردی ساده تر کار کنند.

کالیبراسیون خودکار: در محیط پیچیده، کالیبراسیون هر سنسور به صورت دستی دشوار است بنابراین روش های خودکار لازم است. سپس نرم افزار می تواند سطح حساسیت سنسور را با توجه به بازخورد از قراءات تنظیم کند تا کالیبراسیون و دقت را حفظ کند.

راه حل مشکلات کالیبراسیون

اگر در هنگام کالیبراسیون با مشکلات مانند مقادیر نامتعادل یا تفاوت قابل توجهی با فاصله شناخته شده مواجه شوید. مشکلات هر یک از سنسورها با بررسی تراز، موقعیت و شرایط محیطی آن سنسور حل می شوند. مطمئن شوید که سنسور بدون مانع و تمیز است زیرا هر انسداد عملکرد آن را کاهش می دهد.

حفظ کالیبراسیون

وقتی سنسور فوق صوت شما کالیبراسیون شده، برای اطمینان از دقت آن بسیار مهم است. این امکان را برای انجام بازرسی های منظم در صورت تغییر در سنسور به دلیل شرایط محیطی احتمالی مانند تغییرات فشار، دمای و فرآیند کالیبراسیون فراهم می کند تا بتواند داده ها را در بهترین عملکرد خود بازگرداند. تغییر شرایط محیط یا حرکت سنسور ممکن است نیاز به کالیبراسیون داشته باشد.

نتیجه گیری

یک گام مهم دیگر در این زمینه، کالیبراسیون یک سنسور فوق صوتی قبل از اندازه گیری فاصله است. در این مورد، پیشنهاد می کنم که یک سنسور را به طور صحیح در طول زمان طولانی کار کنید اگر تنظیمات آن را با یک رویکرد دقیق و سیستماتیک تنظیم کنید. مهم نیست که آیا شما در حال رسیدگی به یک پروژه کوچک یا یک برنامه کاربردی صنعتی هستید، کالیبراسیون سنسور فوق صوت شما بسیار مهم است که در اجرای بیشتر باید داده های قابل اعتماد و دقیق را برای کار با آن ارائه دهد.