วิธีปรับเทียบเซนเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อให้ได้ระยะทางที่แม่นยำ

บทนำ

เซนเซอร์อัลตราโซนิกถูกใช้งาน การใช้งาน ในหลากหลายพื้นที่ เช่น การวัดระยะทาง การตรวจจับวัตถุ และการตรวจสอบระดับ เซนเซอร์เหล่านี้ทำงานโดยการส่งคลื่นอัลตราโซนิกและคำนวณเวลาที่คลื่นเหล่านั้นใช้ในการกลับมาหลังจากชนกับวัตถุใดวัตถุหนึ่ง แต่เพื่อให้เซนเซอร์อัลตราโซนิกวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำ จำเป็นต้องมีการสอบเทียบ ในบทความนี้เราจะพูดถึงวิธีการสอบเทียบเซนเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อให้ได้ค่าการวัดระยะทางที่ถูกต้อง

เซนเซอร์อัลตราโซนิกกำลังทำงาน

หลักการทำงาน: เซนเซอร์อัลตราโซนิกทำงานโดยการปล่อยคลื่นเสียงที่ความถี่สูงกว่าหูของมนุษย์ เมื่อคลื่นпуสเหล่านี้กระทบกับวัตถุ คลื่นเสียงจะสะท้อนกลับสู่สภาพแวดล้อมและกลับไปยังพื้นที่รับของเซนเซอร์ จากนั้นจะคำนวณเวลาที่คลื่นใช้ในการกลับมา ซึ่งช่วยในการกำหนดระยะทางระหว่างวัตถุสองวัตถุ เซนเซอร์อาจเกิดข้อผิดพลาดเนื่องจากปัจจัยสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และการสะท้อนของพื้นผิว

เตรียมการสำหรับการสอบเทียบ

เครื่องมือและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสอบเทียบ วัสดุที่ต้องการ: เซนเซอร์อัลตราโซนิก เทปวัดหรือไม้บรรทัดอ้างอิงสำหรับระยะทาง มัลติมิเตอร์ (หากจำเป็น) และซอฟต์แวร์สอบเทียบ (หากจำเป็น) หาสถานที่ที่เหมาะสมซึ่งสามารถสอบเทียบไดรเวอร์ได้ และเสียงรบกวนจากการขับขี่และสิ่งรบกวนน้อยที่สุด

กระบวนการสอบเทียบ

นี่คือขั้นตอนสำหรับการสอบเทียบ:

การติดตั้งและการจับคู่: ติดตั้งเซนเซอร์อัลตราโซนิกเข้ากับระบบของคุณตามคำแนะนำของผู้ผลิต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่หลวมและติดตั้งในทิศทางที่ถูกต้อง

การวัดระยะทางที่ทราบแล้ว วางวัตถุอ้างอิงที่ระยะทางที่ทราบจากเซนเซอร์ของคุณ เพื่อใช้ระยะทางนี้เปรียบเทียบกับค่าที่เซนเซอร์อ่านได้จริง

บันทึกผลลัพธ์จากเซนเซอร์  เปิดเซนเซอร์และบันทึกระยะทางที่วัดได้ ผลลัพธ์สามารถปรับได้ตามการตั้งค่าสอบเทียบของเซนเซอร์

การปรับเทียบ: หากตัวตรวจจับไม่แสดงค่าที่ใกล้เคียงกับระยะทางที่ทราบ คุณอาจต้องปรับการตั้งค่าการปรับเทียบด้วย เช่นเดียวกัน พารามิเตอร์ที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามรุ่นของตัวตรวจจับ ตัวอย่างเช่น การปรับค่า gain-offset หรือปัจจัยอื่นๆ

การตรวจสอบว่าการปรับเทียบถูกต้อง: การวัดซ้ำระหว่างตำแหน่งของแก้ววัดตามการตั้งค่าของแก้ววัด และยืนยันจากค่าที่ได้รับกลับมาจากผลลัพธ์ของตัวตรวจจับระยะทาง โดยทำซ้ำขั้นตอนเหล่านี้ที่ระยะทางหลายระดับเพื่อตรวจสอบความแม่นยำในช่วงการทำงานจริงของเซ็นเซอร์

เทคนิคการปรับเทียบที่พบบ่อย

การปรับเทียบของเซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิก: มีสองประเภทของการปรับเทียบที่ใช้สำหรับเซ็นเซอร์อัลตร้าโซนิก — V-Resonator (หรือที่เรียกว่า.fixture) และ FR Resonator

การปรับเทียบด้วยมือ: ผู้ใช้จำเป็นต้องตั้งค่าคุณสมบัติเองจากวัตถุอ้างอิงที่ทราบระยะทาง ในขณะที่วิธีนี้อาจซับซ้อนและไม่แม่นยำมากนัก แต่ก็ยังสามารถใช้งานได้สำหรับแอปพลิเคชันที่ง่ายกว่า

การปรับเทียบอัตโนมัติ: ในกรณีที่ซับซ้อน การปรับเทียบเซนเซอร์แต่ละตัวด้วยมือจะเป็นเรื่องยาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้วิธีการอัตโนมัติ ซอฟต์แวร์สามารถปรับระดับความไวของเซนเซอร์ตามข้อมูลที่ได้รับจากค่าที่อ่านมา เพื่อรักษาการปรับเทียบและความถูกต้อง

การแก้ไขปัญหาการปรับเทียบ

หากพบปัญหา เช่น ค่าที่อ่านได้มีความไม่สม่ำเสมอหรือแตกต่างอย่างมากจากระยะทางที่ทราบแน่ชัดเมื่อทำการปรับเทียบ ปัญหาเกี่ยวกับเซนเซอร์ใด ๆ สามารถแก้ไขได้โดยการตรวจสอบการจัดแนว ตำแหน่ง และเงื่อนไขสิ่งแวดล้อมของเซนเซอร์นั้น ให้แน่ใจว่าเซนเซอร์ไม่มีสิ่งกีดขวางและสะอาด เพราะสิ่งกีดขวางใด ๆ จะลดประสิทธิภาพการทำงานของมัน

การรักษาการปรับเทียบ

เมื่อเซนเซอร์อัลตราโซนิกของคุณได้รับการปรับเทียบแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบความถูกต้องของมันให้แน่ใจ ซึ่งจะช่วยให้สามารถตรวจเช็คอย่างสม่ำเสมอในกรณีที่เกิดการเปลี่ยนแปลงกับเซนเซอร์เนื่องจากปัจจัยสภาพแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดัน อุณหภูมิ และกระบวนการปรับเทียบ เพื่อให้มันทำงานและส่งข้อมูลด้วยประสิทธิภาพสูงสุด การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมหรือการเคลื่อนที่ของเซนเซอร์อาจต้องการการปรับเทียบ

สรุป

อีกก้าวหนึ่งที่สำคัญในเรื่องนี้คือการปรับเทียบเซนเซอร์อัลตราโซนิกก่อนทำการวัดระยะทาง ในกรณีนี้ ผมแนะนำให้คุณรักษาการทำงานของเซนเซอร์ให้อยู่ในสภาพที่ดีตลอดเวลา หากคุณปรับแต่งการตั้งค่าตามแนวทางที่แม่นยำและเป็นระบบ ไม่ว่าคุณจะกำลังจัดการโครงการขนาดเล็กหรือการใช้งานในอุตสาหกรรม การปรับเทียบเซนเซอร์อัลตราโซนิกของคุณเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งจะนำไปสู่ข้อมูลที่น่าเชื่อถือและแม่นยำในการทำงาน