Bereich des Ultraschallbereichssystems

Das entwickelte Ultraschallbereichssystem hat eine Reihe von mehr als 32 Metern, eine Strahlbreite von weniger als 100 und eine Bandbreite von etwa 4 kHz (22-25. 5 kHz). Wenn eine kombinierte Ultraschallwandlerstruktur verwendet wird, kann die Bandbreite auf 8 kHz verlängert werden. Ein Ultraschallbereich mit großer Reichweite, das aus einem solchen Wandler besteht, kann die Anwendungsanforderungen eines Fahrzeugs-Fahrerhilfesystems oder einer unbemannten Kampfplattform erfüllen. Die Hauptarbeit und Schlussfolgerungen sind wie folgt:

Die mathematischen Ausdrücke der radialen Schwingung und des axialen Schwingungsmodus derUltraschallwandlerwerden etabliert, was eine theoretische Grundlage für die Konstruktion und Herstellung von Mikro-klein-Empfängern bietet. Das kombinierte Transducer -Strukturschema des Pizoelektrikums von \"als Haupttransducer und Wandler als Auxiliärempfänger wird vorgeschlagen, was eine neue Dimension für die Erweiterung des piezoelektrischen Ultraschalltransducer -Frequenzbandes bietet. Die Verwendung der linearen Ausbreitungseigenschaften von Schallwellen in der Fresnel -Zone der Schallquelle wird eine Ultraschallwelle mit einer einzigartigen akustischen Fensterstruktur entworfen und hergestellt.

DasUltraschallabstandssensorBietet eine neue strukturelle Lösung zur Verbesserung der Mehrwegstörungsleistung des Ultraschallwandlers. Die optimale Entwurfsmethode des Push-Pull-Wandlers und die Berechnungsformel der Energieumwandlungseffizienz werden vorgeschlagen. Die herkömmliche Entwurfsmethode des Push-Pull-Wandlers wird verbessert und die Effizienz der elektromechanischen Energieumwandlung des Ultraschallgenerators wird verbessert. Um das \"Nachhall-\" -Phänomen im Ultraschallbereich des Ultraschalls der großen Reichweite zu unterdrücken, wird die Impedanzeigenschaften der Impedanzeigenschaften von Der piezoelektrische Wandler wird analysiert und gemessen, die Impedanzanpassungsschaltung des piezoelektrischen Wandlers wird ausgelegt und hergestellt, und der Ultraschallausbreitungsprozess wird verwendet. In den Merkmalen der Energieabsorptionsdämpfung wurde eine neuartige Zeitverstärkungsvariablenschaltung entworfen und hergestellt. In Anspruch auf Verbesserung der Robustheit und Echtzeitleistung vonUltraschallabstandssensorEine Hülle-Korrelations-Erkennungsmethode und ein grober und präziser zweistufiger digitaler Korrelationsalgorithmus werden eingeführt, und die Anwendung des Faltungsalgorithmus (Übereinstimmungsmethode) zur Berechnung der Bereichszeit wird angegeben. Die modifizierte Formel verbesserte Ask-Modulations- und Demodulationsalgorithmus (Ask Modulation PSK Demodulation) wird vorgeschlagen, um die Leistung der Anti-Multipath-Interferenz des Ultraschallmesssystems zu verbessern.

DasUltraschallsensor zur Messung der Entfernungentwickelt nach den oben genannten theoretischen Methoden und technischen Mitteln übersteigt die maximale Arbeitsabstand (30 Meter) der fortschrittlichsten Ultraschallsensoren der amerikanischen Airducer -Serie. Bisher schlug die MSK-basierte Ask-Modulation und die PSK-Demodulation vor. Der Algorithmus kann die Verarbeitungsgewinn des Ultraschallbereichs um mehr als 20 dB (M -Sequenzlänge) erhöhen; Während die Verwendung des groben und präzisen zweistufigen digitalen Korrelationsalgorithmus verwendet wird, ist die Berechnungsgeschwindigkeit höher als der direkte Algorithmus (k ist dick). Das Verhältnis der feinen Schrittentfernung beträgt k> 1. Die obigen Schlussfolgerungen zeigen, dass die Software- und Hardware-Techniken und theoretische Methoden, die in diesem Artikel angewendet oder vorgeschlagen wurden, können dazu beitragen, den Arbeitsabstand des Ultraschallwandlers zu erhöhen und das Arbeitsfrequenzband des Ultraschallwandlers zu erweitern. Es verbessert die Direktivität und Anti-Multipath-Interferenzfähigkeit des Ultraschallwandlers sowie die Verbesserung der Echtzeit- und Verarbeitungsgewinn des Ultraschallbereichssystems.

Obwohl die technischen Indikatoren derUltraschallwandler für Entfernungsmesurationenhaben die Entwurfsanforderungen erfüllt, die vorhandenen Ultraschallwandler, Ultraschallübertragungs- und Empfangskreisschirme sind nur Testprototypen in der mechanischen Struktur, des Schaltungskonstruktion, der Herstellungsprozess und der experimentellen Methoden. Andererseits gibt es immer noch einige unbefriedigende Dinge, und der Fisch muss verbessert werden.