Lösen Sie Probleme mit Ultraschallsensoren: Reflexions-, Rausch- und Crossover-Probleme werden zu Herausforderungen

Das Anwendungsprinzip vonUltraschallsensorist einfach, bequem und kostengünstig. Allerdings gibt es derzeit einige Herausforderungen bei der Füllstandmessung mit Ultraschallsensoren, wie z. B. Reflexions-, Rausch- und Crossover-Probleme.

 

 

1. Reflexionsproblem:

Das erkannte Objekt befindet sich normalerweise nicht in einem idealen Winkel, was dazu führt, dassUltraschallsensorDas Objekt wird selten richtig erkannt. Zu den Hauptfehlern gehören:

▪Trigonometrischer Fehler: Wenn sich das gemessene Objekt in einem bestimmten Winkel zum Ultraschall-Abstandssensor befindet, besteht ein Fehler zwischen dem erfassten Abstand und dem tatsächlichen Abstand.

▪Spiegelreflexion: Spiegelreflexion auf der glatten Oberfläche eines Objekts verhindert das Echo von Schallwellen, was dazu führt, dass das Objekt nicht richtig erkannt werden kann.

▪Mehrfachreflexionen: Bei der Erkennung von Ecken oder ähnlichen Strukturen werden Schallwellen nach mehreren Reflexionen empfangen, wodurch der tatsächliche Erkennungswert vom tatsächlichen Entfernungswert abweicht.

Diese Probleme können durch den Einsatz mehrerer schräg angeordneter Ultraschallspulen gelöst werden, um den korrekten Messwert herauszufiltern.

2. Lärm:

Obwohl die meistenUltraschallsensorsObwohl sie mit Frequenzen von bis zu 40-45kHz betrieben werden, was weit über der menschlichen Hörfrequenz liegt, erzeugt die Umgebung auch Geräusche mit ähnlichen Frequenzen. Zum Beispiel hochfrequente Geräusche bei laufendem Motor, Geräusche, die durch das Reiben der Räder auf hartem Untergrund entstehen, Vibrationen des Roboters selbst und Schallwellen, die von anderen Robotersensoren ausgesendet werden. Diese können dazu führen, dass der Sensor fehlerhafte Signale empfängt.

Um dieses Problem zu lösen, können die ausgesendeten Ultraschallwellen kodiert werden, indem beispielsweise eine Reihe von Schallwellen unterschiedlicher Länge ausgesendet werden und nur dann, wenn der Detektor die gleiche Kombination von Schallwellen erkennt, die Entfernung berechnet wird. Dadurch können durch Umgebungslärm verursachte Fehllesungen wirksam vermieden werden.

3. Querschnittsthemen:

Wenn mehrereUltraschallsensorsin einem bestimmten Winkel an einer Maschine installiert werden, kann es zu Kreuzungsproblemen kommen. Beispielsweise wird die von der Ultraschallwelle

Die Lösung besteht darin, das von jedem Sensor ausgesendete Signal zu kodieren, um sicherzustellen, dass jederUltraschallsensorempfängt nur sein eigenes akustisches Signal, um gegenseitige Interferenzen zu vermeiden.