فاصله سنج التراسونیک با دقت بالا

[1nafar]

سلام
میخوام یه دونه فاصله سنج التراسونیک که بتونه فاصله 1 تا 30 سانتی متر رو اندازه بگیره بسازم ، کسی نظری نداره ؟

[ha_60]

یه چند تا ایراد داره
یکی اینکه به صدا حساسه یه برخورد فلز با فلز می ریزه به هم همی چیز رو
اگه یه پالس رو از دست بدی نیم سانت خطا داری
مگر اینکه فرکانس بالا باشه در حد مگا هرتز

[1nafar]

سلام
من یه مقداری در مورد این سنسور ها اطلاعات جمع اوری کردم میزارم اینجا ....
طرز کار سنسور ها :
در داخل این سنسور ها یک قیف ، یک سیم پیچ ، و یک تقویت کننده وجود دارد ،
هنگامی که پالسی را به سنسور فرستنده اعمال میکنید ، این پالس به سیم پیچ اعمال میشود و باعث لرزش ان میگردد ، این لرزش (صدا ، چون فرکانس ان بیشتر از محدوده شنوایی انسان است ، قادر به شنیدن ان نیستیم ) فضا منتشر میشود .
همون طور که میدونی ، هنگامی که صدا به حسمی میخوره ، بازتاب پیدا میکنه .
در صورتی که شما یه سنسور دیگه داشته باشی تا بتونی این بازتاب رو اشکار کنی ، یه دونه فاصله سنج التراسونیک ساختی
در داخل سنسور گیرنده هم یک قیف ، یک سیم پیچ و... وجود دارد ، هنگامی که موجی که با فرستنده فرستادیم برگشت به قیف برخورد میکند و باعث لرزش ان میشود .این لرزش در سیم پیچ ولتاژی القا میکند ، با تقویت این ولتاژ میتوان ان را به میکرو یا هر چیز دیگر اعمال کرد.
طرز کار کلی مدار فاصله یاب :
شما با استفاده از میکرو یا ایسی 555 یک پالس با فرکانس 40 کیلو هرتز میسازید ( هنگامی که تولید پالس شروع میشود ، یکی از تایمر های میکرو شروع به شمارش زمان مینماید )و سپس ان را به سنسور فرستنده اعمال میکنید ، از انجا که این پالس مدام قطع و وصل میشود (سطح 0 و 1 ) باعث لرزش قیف در گیرنده میگردد ، موجی در فضا ظاهر شده ، به مانع میخورد و برمیگردد ، موج برگشتی به قیف گیرنده میخورد ، ان را میلرزاند و باعث ایجاد یک ولتاژ در خرویج ان میشود . شما این موج را تقویت میکنید و بعد از برش یک لبه به یکی از پایه های میکرو اعمال میکنید (معمولا این پایه ، پایه وقفه میکرو است )
با یک شدن پایه شمارش تایمر متوقف میشود و فاصله نهایی از فرمول زیر بدست میاید :
X=V*T
v سرعت صوت برثانیه میباشد ، که مقدار ان تقریبا برابر 331.5 متر بر ثانیه است
t زمان شمرده شده توسط تایمر است
و x هم فاصلهی نهایی میباشد (فاصله ی رفت و برگشت ، در صورتی که بخواهید فاصله ی خود تا جسم را حساب کنید باید x را به 2 تقسیم کنید )
ممکنه برای شما چند سوال پیش بیاد :
1- چرا فرکانس موج باید 40 کیلو هرتز باشد ، چرا مثلا از 10 کیلو استفاده نمیشود .
شما و دوستتان همزمان دارید صحبت میکنید ، در این حالت کسی صدای شما را متوجه نمیشود ، چون فرکانس صدای شما یکی هست و ارتعاشات بوجود امده همدیگر را حنثی میکنند ، در صورتیکه فرکانس صدای شما بیشتر باشد ، شنوده قادر به تشخیس صدای شما خواهد بود .
فرکانس اغلب امواجی که در فضا وجود دارد ، بین 1 هرتز تا 30 کیلو هرتز میباشد . پس ما هرچقدر فرکانس فرستنده را بلا ببریم ، میتوانیم سیگنال را بیشتر حفظ کنیم ، از طرف دیگر سنسور ها نمیتوانند فرکانس زیاد را بفرستند ( در صورتی که فرکانس زیاد شود قیف های میرا میشوند ( دومیله فلزی را به هم بزنید ، میبینید که دومیله شروع به لرزش میکنند ، قیف نیز همین عکس العمل را دارد ، در صورتی که فرکانس 40 کیلو باشد تا امدن پالس بعدی لرزش تمام میشود ولی اگر فرکانس بیشتر شد.....)
2-چرا نمتوان با این سنسور ها فاصله ی کمتر از 30 سانتی متر را اندازه گرفت ؟
عکس زیر را ببینید :
   
پالس ها از سنسور فرستنده منتشر میشوند ، به مانع برخورد میکنند و به گیرنده برمیگردند ، در صورتی که مانع را به پشت خط قرمز منتقل کنیم ، پالس به گینده نمیرسد ،
3- چگونه میتوان برد این فاصله سنج را زیاد کرد ؟
با استفاده از سنسور های مرغوب تر (کلیه سنسور های معمولی دارای طوری سیاه رنگ هستند )

[ilgar]

با تشکر از آقای 1nafar ، و در تکمیل صحبتاشون :

فرکانس بم یا زیر بودن صوتو موجب میشه. وقتی دو نفر باهم صحبت میکنن، صدایی شنیده میشه یعنی فرکانسی در فضا هست اما چون صوتشون باهم یه سیگنال با فرکانس ترکیب شده رو تشکیل میدن، دیگه اطلاعات مربوط به سیگنال صوتی از بین میره و هر چند چیزی می شنویم ولی قابل فهم نخواهد بود


در فضا سیگنالها در محدوده بسیار وسیعی وجود دارند اما گوش انسان فقط محدوده 20 تا 20 کیلو هرتزو میشنوه (البته خانومها تا 20 کیلو و آقایان تا 16 کیلو). حتی نور سفیدی که ما درون آن زندگی میکنیم فرکانسش مابین امواج رادیویی و نور بنفش هستش.


علت اینکه نمی توان در فواصل نزدیک از سنسورهای اولترا سونیک استفاده کرد، اینه که نمیشه فقط یه سیکل از سیگنال 40 کیلو رو فرستاد بسته به نوع سنسور بین 8 الی 16 سیکل باید فرستاده بشه. تولید خود این مثلاً 10 سیکل سیگنال 40 کیلو هرتز یه مدتی رو تلف میکنه که با توجه به سرعت صوت، در فواصل نزدیک ممکنه تا این 10 سیکل تولید کامل بشه سیکل اول برگشته و به سنسور برسه


یکی از راههای افزایش برد سنسورهای اولتراسونیک استفاده ا سنسورهای بزرگتر (مثلاً 16 میلیمتر نسبت به 12 میلیمتر) در فرکانس ثابت و نامی هستش. سنسورهایی هم هستن که با فرکانسهای بالا مثل 200، 300 و400 کیلوهرتز کار میکنن که بردشون زیاده حتی به 100 متر هم ممکنه برسه

[bozonghare]

اگه از ماژولها و سنسورهای مرغوب بتونی استفاده کنی ، میتوانی به این دقت و تا 20 متر اندازه گیری برسی چرا؟ چون مترهای با این روش اندازه گیری الان موجوده تو بازار و خیلی هم دقت دارند!

[sina2007]

سلام دوستان .
من مادولهاي آلتراسونيك پيدا كردم بسيار دقيق از 5cm تا 10m .
دقت 0.1mm .
توليد يك شركت ايراني.09359818364

[siahsaye]

سلام من یک ماژول الترسونیک از شرکت پیشرو نوآوران کاوش خردیدم که ادعا می کرد دقت تشخیص بالا حدود یک ساتی متر رو داره با برد 150 سانتی متر البته کد استفده از اون برای ای وی ار رو هم ضمیمه کرده بود . اما بعد از تست اون من به یک مشکلی برخورد کردم و اون اینه که این مدار کالاً کور هست و جالب اینجا ست که به بعضی از صدا ها مثل دست زدن و بشکن زدن از نزدیک واکنش نشون میده . ظاهراً کد برنامه هم ایراد داره چون codvidion دو تا warning میده که من به دلیل مبتدی بودن نتونستم اون رو حل کنم امید وارم که اساتید بتونن راهنمایی کنن .

[ilgar]

صدای اطرافو خود ماژول باید حذفش کنه ربطی به میکرو و برنامتون ندره.


از اون 12 تومنی ها خریدین درسته؟
من هم قبلاً گرفته بودم. نه بردی رو که میگفتن داشت و نه کیفیت.
من پیشنهاد می کنم ارزونترین ماژول خارجی srf02 هستش اونو تهیه کنید حدود 22 تومن کارش خیلی درسته شش هفت متر هم بردشه. البته کلاً سری SRF عالین.

[siahsaye]

از راهماییتون ممنون ولی من ماژول رو جدا تست کردم تا 1 متر حساسیت داره ولی ظاهراً کد هاش ایراد داره میشه بی زحمت به کد که ضمیمه کرده بودم یه نگاه بندازین و یه نظر بدین ؟

[modj.ir]

سلام
من یه مقداری در مورد این سنسور ها اطلاعات جمع اوری کردم میزارم اینجا ....
طرز کار سنسور ها :
در داخل این سنسور ها یک قیف ، یک سیم پیچ ، و یک تقویت کننده وجود دارد ،
هنگامی که پالسی را به سنسور فرستنده اعمال میکنید ، این پالس به سیم پیچ اعمال میشود و باعث لرزش ان میگردد ، این لرزش (صدا ، چون فرکانس ان بیشتر از محدوده شنوایی انسان است ، قادر به شنیدن ان نیستیم ) فضا منتشر میشود .
همون طور که میدونی ، هنگامی که صدا به حسمی میخوره ، بازتاب پیدا میکنه .
در صورتی که شما یه سنسور دیگه داشته باشی تا بتونی این بازتاب رو اشکار کنی ، یه دونه فاصله سنج التراسونیک ساختی
در داخل سنسور گیرنده هم یک قیف ، یک سیم پیچ و... وجود دارد ، هنگامی که موجی که با فرستنده فرستادیم برگشت به قیف برخورد میکند و باعث لرزش ان میشود .این لرزش در سیم پیچ ولتاژی القا میکند ، با تقویت این ولتاژ میتوان ان را به میکرو یا هر چیز دیگر اعمال کرد.
طرز کار کلی مدار فاصله یاب :
شما با استفاده از میکرو یا ایسی 555 یک پالس با فرکانس 40 کیلو هرتز میسازید ( هنگامی که تولید پالس شروع میشود ، یکی از تایمر های میکرو شروع به شمارش زمان مینماید )و سپس ان را به سنسور فرستنده اعمال میکنید ، از انجا که این پالس مدام قطع و وصل میشود (سطح 0 و 1 ) باعث لرزش قیف در گیرنده میگردد ، موجی در فضا ظاهر شده ، به مانع میخورد و برمیگردد ، موج برگشتی به قیف گیرنده میخورد ، ان را میلرزاند و باعث ایجاد یک ولتاژ در خرویج ان میشود . شما این موج را تقویت میکنید و بعد از برش یک لبه به یکی از پایه های میکرو اعمال میکنید (معمولا این پایه ، پایه وقفه میکرو است )
با یک شدن پایه شمارش تایمر متوقف میشود و فاصله نهایی از فرمول زیر بدست میاید :
X=V*T
v سرعت صوت برثانیه میباشد ، که مقدار ان تقریبا برابر 331.5 متر بر ثانیه است
t زمان شمرده شده توسط تایمر است
و x هم فاصلهی نهایی میباشد (فاصله ی رفت و برگشت ، در صورتی که بخواهید فاصله ی خود تا جسم را حساب کنید باید x را به 2 تقسیم کنید )
ممکنه برای شما چند سوال پیش بیاد :
1- چرا فرکانس موج باید 40 کیلو هرتز باشد ، چرا مثلا از 10 کیلو استفاده نمیشود .
شما و دوستتان همزمان دارید صحبت میکنید ، در این حالت کسی صدای شما را متوجه نمیشود ، چون فرکانس صدای شما یکی هست و ارتعاشات بوجود امده همدیگر را حنثی میکنند ، در صورتیکه فرکانس صدای شما بیشتر باشد ، شنوده قادر به تشخیس صدای شما خواهد بود .
فرکانس اغلب امواجی که در فضا وجود دارد ، بین 1 هرتز تا 30 کیلو هرتز میباشد . پس ما هرچقدر فرکانس فرستنده را بلا ببریم ، میتوانیم سیگنال را بیشتر حفظ کنیم ، از طرف دیگر سنسور ها نمیتوانند فرکانس زیاد را بفرستند ( در صورتی که فرکانس زیاد شود قیف های میرا میشوند ( دومیله فلزی را به هم بزنید ، میبینید که دومیله شروع به لرزش میکنند ، قیف نیز همین عکس العمل را دارد ، در صورتی که فرکانس 40 کیلو باشد تا امدن پالس بعدی لرزش تمام میشود ولی اگر فرکانس بیشتر شد.....)
2-چرا نمتوان با این سنسور ها فاصله ی کمتر از 30 سانتی متر را اندازه گرفت ؟
عکس زیر را ببینید :

پالس ها از سنسور فرستنده منتشر میشوند ، به مانع برخورد میکنند و به گیرنده برمیگردند ، در صورتی که مانع را به پشت خط قرمز منتقل کنیم ، پالس به گینده نمیرسد ،
3- چگونه میتوان برد این فاصله سنج را زیاد کرد ؟
با استفاده از سنسور های مرغوب تر (کلیه سنسور های معمولی دارای طوری سیاه رنگ هستند )

الان توو جواب یکی از پست ها، این تاپیک رو دیدم، می دونم این جملات جایی تکمیل شده، ولی محض تکمیل شدن بحث اینکه این روش بیشتر برای بلندگوها در فرکانس پایین (شنوایی ) کارایی خوب داره، سوای اینکه هارمونیک های زیادی رو تولید می کنه، توو فرکانس بالا حرکت مکانیکیش جواب نمیده.
توو التراسوند ها معمولا از پیزو ها (که موادی هستن که با اعمال ولتاژ، تغییر شکل و با تغییر شکل، تولید ولتاژ می کنن) استفاده می شه.

[WhiteNoise]

یه سوال بپرسم؟
میشه فرکانس 40 کیلو رو با خود میکرو به وجود آورد؟
با دستور PULSEOUT?