Datrys Problemau Synhwyrydd Uwchsonig: Mae Myfyrdod, Sŵn, A Materion Traws-drosodd yn Dod yn Heriau

Mae egwyddor cais osynhwyrydd ultrasonicyn syml, yn gyfleus ac yn rhad. Fodd bynnag, ar hyn o bryd mae rhai heriau o ran mesur lefel synhwyrydd ultrasonic, megis adlewyrchiad, sŵn a phroblemau croesi.

 

 

1. Problem myfyrio:

Fel arfer nid yw'r gwrthrych sy'n cael ei ganfod ar ongl ddelfrydol, sy'n arwain at ysynhwyrydd ultrasonicanaml iawn canfod y gwrthrych yn gywir. Mae’r prif gamgymeriadau yn cynnwys:

▪ Gwall trigonometrig: Pan fo'r gwrthrych a fesurir ar ongl benodol gyda'r synhwyrydd pellter ultrasonic, mae gwall rhwng y pellter a ganfuwyd a'r pellter gwirioneddol.

▪ Myfyrdod arbennig: Mae adlewyrchiad hapfasnachol ar wyneb llyfn gwrthrych yn atal tonnau sain rhag atseinio, gan arwain at anallu i ganfod y gwrthrych yn gywir.

▪ Myfyrdodau lluosog: Wrth ganfod corneli neu strwythurau tebyg, derbynnir tonnau sain ar ôl adlewyrchiadau lluosog, gan achosi i'r gwerth canfod gwirioneddol fod yn wahanol i'r gwir werth pellter.

Gellir datrys y problemau hyn trwy ddefnyddio coiliau ultrasonic lluosog wedi'u trefnu ar ongl i hidlo'r darlleniad cywir.

2. Sŵn:

Er bod y rhan fwyafsynhwyrydd ultrasonicsgweithredu ar amleddau mor uchel â 40-45kHz, sy'n llawer uwch na'r amledd clyw dynol, mae'r amgylchedd cyfagos hefyd yn cynhyrchu sŵn ar amleddau tebyg. Er enghraifft, sŵn amledd uchel pan fydd y modur yn rhedeg, sŵn a achosir gan olwynion yn rhwbio ar dir caled, dirgryniad y robot ei hun, a thonnau sain a allyrrir gan synwyryddion robot eraill. Gall y rhain achosi i'r synhwyrydd dderbyn signalau gwallus.

Er mwyn datrys y broblem hon, gellir amgodio'r tonnau ultrasonic a allyrrir, er enghraifft, trwy allyrru set o donnau sain o wahanol hyd, a dim ond pan fydd y synhwyrydd yn canfod yr un cyfuniad o donnau sain, cyfrifir y pellter. Gall hyn i bob pwrpas osgoi camddarllen a achosir gan sŵn amgylcheddol.

3. Materion trawsbynciol:

Pan yn lluosogsynhwyrydd ultrasonicsyn cael eu gosod ar beiriant ar ongl benodol, gall problemau croesi ddigwydd. Er enghraifft, mae'r don sain a allyrrir gan don ultrasonic X yn cael ei ddal gan synwyryddion Z ac Y ar ôl adlewyrchiad drych, gan achosi Z ac Y i gyfrifo gwerth pellter anghywir yn seiliedig ar y signal.

Yr ateb yw amgodio'r signal a allyrrir gan bob synhwyrydd i sicrhau bod pob unsynhwyrydd ultrasonicdim ond yn derbyn ei signal acwstig ei hun i osgoi croes-ymyrraeth.