Navigation
Le télémètre ultrasonique utilise la vitesse de propagation du son pour calculer la distance de l'objet mesuré. En tant qu'outil de mesure moderne, il a été largement utilisé. Cependant, la précision de mesure de l'ultrasontélémètresprésente des limitations inhérentes. La plupart des ultrasonstélémètresUtiliser l'air comme milieu de transmission pour transmettre des ondes sonores. En raison des variations de température ambiante, la précision des télémètres ultrasoniques est directement affectée par les changements de température ambiante. La plupart des télémètres ultrasoniques existants utilisent des capteurs de température pour compenser les erreurs causées par les variations de température. Étant donné que le capteur de température est intégré dans le capteur ultrasonique, il est non seulement éloigné de l'objet mesuré, mais ne peut également pas mesurer directement la température du milieu de transmission. Sa mesure n'est que la température de l'environnement du capteur ultrasonique, ou la température du milieu de transmission des ondes sonores est calculée par la théorie de la distribution du champ de température. Cette méthode de compensation d'erreur de température indirecte ne peut pas pleinement répondre aux besoins de précision de mesure.
Compteur de distance ultrasonique à compensation d'erreur directe de précision, comprenant un transducteur en céramique piézoélectrique, un générateur d'impulsions, un repère, un amplificateur de réception de signal, un inverseur, une conversion numérique-analogique, un microprocesseur, une interface de communication et un système d'affichage, etc. Le point clé est que l'extrémité d'émission des ondes sonores du télémètre ultrasonique est connectée à un repère de longueur fixe. Le repère est situé sur l'axe géométrique du cône d'émission des ondes. L'autre extrémité du repère possède une facette de réflexion circulaire ou polygonale régulière perpendiculaire à l'onde d'émission. La surface de ce plan est de 3 à 8 fois la section transversale du repère, et l'axe du repère passe par le centre géométrique de la facette réfléchissante pour réfléchir les ondes sonores. Ce télémètre présente les avantages d'une grande précision de mesure, d'une performance fiable, d'une structure simple et peut fonctionner dans des environnements difficiles. Il est adapté à la mesure de divers cibles.
Actuellement, l'existanttélémètres à ultrasonsSur le marché, les appareils mentionnés ci-dessus présentent les inconvénients suivants : la précision de mesure ne peut pas être garantie lors de la mesure de la distance de la cible mesurée. Nous proposons un télémètre ultrasonique qui adopte une compensation d'erreur directe et offre une grande précision de mesure.
Un mètre de distance ultrasonique à compensation d'erreur directe de précision, qui comprend un transducteur en céramique piézoélectrique, un générateur de signaux d'impulsions, une référence, un amplificateur de réception de signaux, un inverseur, une conversion numérique-analogique, un microprocesseur, une interface de communication et un système d'affichage. Le point clé est que l'extrémité de transmission des ondes sonores du télémètre ultrasonique est connectée à une tige de référence, et sa position est à l'axe géométrique du cône d'onde émis. La longueur de la tige de référence est déterminée en fonction des besoins réels. Le matériau de la tige de référence est un matériau métallique ou non métallique avec un faible coefficient de dilatation thermique. L'autre extrémité de la référence a un petit plan perpendiculaire à l'onde émise. La forme est un cercle ou un polygone régulier. La surface du plan est de 3 à 8 fois la section transversale de la référence. L'axe de la référence passe par le centre géométrique de la facette de réflexion pour réfléchir les ondes sonores. Lors de la mesure, sur la base du coefficient de compensation d'erreur obtenu à partir de la longueur réelle de la référence et de la longueur de la référence mesurée par le capteur ultrasonique, la distance à la cible mesurée peut être obtenue après que le microprocesseur effectue des calculs.
Le banc d'essai de compensation d'erreur est adopté. Le coefficient de compensation d'erreur généré lors de la mesure élimine les erreurs de mesure causées par les variations de température du milieu de transmission des ondes sonores et d'autres facteurs environnementaux. Par conséquent, il présente une grande précision de mesure, une performance fiable et peut être utilisé dans des environnements difficiles. Il a l'avantage de fonctionner dans un environnement spécial, sa structure est simple, il est facile à utiliser et il a un large éventail d'applications.
Description des dessins
Figure 1 est un diagramme structurel schématique du modèle d'utilité.
Figure 1
La figure 2 est un diagramme de principe de fonctionnement du modèle d'utilité actuel.
Figure 2
Mode de mise en œuvre spécifique, la structure de ce télémètre est montrée dans la Figure 1, un télémètre ultrasonique de compensation d'erreur directe de précision, qui comprend principalement un transducteur en céramique piézoélectrique, un générateur de signaux d'impulsions, un repère, un amplificateur de réception de signaux, des processeurs inverseurs, une conversion numérique-analogique, des microprocesseurs, des interfaces de communication et des systèmes d'affichage. L'interface de communication est située sur le couvercle d'extrémité (1) d'une extrémité du boîtier (3), l'affichage à cristaux liquides (2) est situé sur la surface extérieure du boîtier (3), et l'interface de communication et l'écran d'affichage (2) communiquent avec le microprocesseur via un câble de communication. Le transducteur en céramique piézoélectrique, le générateur de signaux d'impulsions, l'amplificateur de réception de signaux, l'inverseur, la conversion numérique-analogique et le microprocesseur sont installés dans la cavité intérieure du boîtier. Le point clé est que le repère (4) est connecté à la paroi intérieure de la coque par un cadre fixe dans la coque, et est situé sur la face d'extrémité du transducteur, à l'axe géométrique du cône d'onde émise. Le repère (4) est fabriqué à partir d'un matériau ayant un faible coefficient d'expansion thermique, sa longueur pouvant être déterminée en fonction des besoins réels. L'autre extrémité du pôle a une facette réfléchissante (5) perpendiculaire à l'onde émise. La surface de ce plan est généralement de 3 à 8 fois la section transversale du repère.
Voici comment ça fonctionne :
Le générateur de signaux d'impulsions à l'intérieur du télémètre ultrasonique génère un signal d'impulsion d'une certaine fréquence, qui excite le transducteur pour générer des ondes ultrasonores d'impulsion. Le transducteur recevra deux ondes ultrasonores réfléchies, l'une étant l'onde sonore réfléchie par la facette de référence (5), l'autre étant les ondes sonores réfléchies par l'objet cible, qui sont converties en signaux électriques et envoyées à l'amplificateur de signal. Après amplification, elles sont envoyées au microprocesseur via l'inverseur pour un traitement numérique du signal. Grâce à des calculs préliminaires, la référence pour la mesure initiale du télémètre ultrasonique est calculée. La longueur L (la distance de la face d'extrémité du transducteur à la facette réfléchissante de la référence) et la distance cible Lc (la distance de la face d'extrémité du transducteur à la face d'extrémité de la cible), étant donné que la longueur réelle Lo de la référence est connue, un coefficient de compensation d'erreur direct peut être obtenu α=Lo/L, le coefficient de compensation d'erreur α est utilisé pour éliminer l'influence des variations de température du milieu aérien et de l'environnement environnant sur la précision de mesure de la distance cible. Après avoir pris en compte la compensation d'erreur,
Enfin, la distance mesurée réelle L1=αLo de l'objet cible mesuré est calculée.
Afin d'améliorer davantage la précision de mesure du capteur, la distance jusqu'au même point peut être mesurée plusieurs fois, et la valeur de mesure moyenne est utilisée pour obtenir la distance de mesure finale D :
D=(di)-dmax-dmin]/(n-2)
Zdi - la somme de n mesures
dmax - valeur maximale parmi n mesures
dmin - valeur minimale parmi n mesures
n - le nombre de mesures au même point, il est recommandé que n=10 ou environ
Tous les calculs sont traités par le logiciel intégré du télémètre ultrasonique, et les données mesurées sont automatiquement traitées et affichées sur l'écran LCD ou transmises à d'autres contrôleurs.
Contactez ERDI TECH
Si vous avez besoin d'informations techniques, de fiches de spécifications, de tests de prototypes ou de solutions personnalisées pour le désignateur de cible laser 1064nm, veuillez contacter l'équipe d'ingénierie d'ERDI TECH.
📧yeva@erdimail.com(Réponse sous 24 heures)
Nous fournirons les solutions technologiques laser les plus adaptées à votre plateforme.