Phân tích thiết kế và sử dụng công cụ tìm phạm vi siêu âm
Đo lường và phân tích dữ liệu
Do những hạn chế của công việc đo lường thực tế, sáu khoảng cách 30 cm, 50 cm, 70 cm, 80 cm, 90 cm và 100 cm dưới một mét đã được chọn để đo và mỗi khoảng cách được đo bảy lần liên tục để thu được dữ liệu đo (nhiệt độ: 29 độ ), như thể hiện trong bảng. Từ dữ liệu trong bảng có thể thấy rằng giá trị đo được thường lớn hơn giá trị thực tế vài cm, nhưng độ chính xác của phép đo liên tục tương đối cao.
Đối với mỗi bộ dữ liệu đo được, hãy loại bỏ giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất, sau đó tính giá trị trung bình, giá trị này được sử dụng làm dữ liệu đo cuối cùng và cuối cùng tiến hành phân tích so sánh. Việc xử lý số liệu này cũng có tính khoa học và hợp lý nhất định. Từ dữ liệu trong bảng, mặc dù việc bù nhiệt độ đã được thực hiện trên sóng siêu âm, nhưng sai số tương đối lớn khi đo khoảng cách tương đối ngắn. Đặc biệt đối với phép đo khoảng cách 30cm và 50cm, sai số tương đối lần lượt đạt 5% và 4,8%. Nhưng từ tất cả các kết quả đo đạc, sai số của thiết kế này tương đối nhỏ và tương đối ổn định. Vùng mù của thiết kế này là khoảng 22,6cm, về cơ bản đáp ứng các yêu cầu thiết kế.
Phân tích lỗi
Lỗi phạm vi chủ yếu xuất phát từ các khía cạnh sau:
(1) Có một góc nhất định giữa đầu dò truyền và nhận siêu âm và điểm đo, ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị tối đa của khoảng cách đo;
(2) Cường độ âm thanh của tiếng vang siêu âm có liên quan trực tiếp đến khoảng cách cần đo, do đó, phép đo thực tế không nhất thiết phải được kích hoạt bởi điểm giao nhau bằng 0 của tiếng vang đầu tiên;
(3) Do dụng cụ thô sơ nên khoảng cách đo thực tế cũng có sai số. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến lỗi đo lường, bao gồm nhiễu môi trường trường, tần số xung cơ sở thời gian, v.v.
Phân tích ứng dụng
Việc sử dụng siêu âm để đo khoảng cách mặt đất trong khí quyển là một công nghệ chỉ được áp dụng chính thức sau khi công nghệ điện tử hiện đại phát triển. Vì phạm vi siêu âm là công nghệ phát hiện không tiếp xúc nên nó không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, màu sắc của vật được đo, v.v. và có thể được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. (chẳng hạn như chứa bụi) có khả năng thích ứng nhất định. Do đó, nó cực kỳ linh hoạt. Ví dụ: khảo sát và lập bản đồ địa hình, xây dựng nhà cửa, cầu đường, đào hầm mỏ, giếng dầu… thì phương pháp sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách mặt đất được thực hiện bằng công nghệ quang điện. Thấp, tiết kiệm nhân công, dễ vận hành.
Máy đo khoảng cách siêu âm cũng được sử dụng trong công nghệ robot tiên tiến. Nguồn siêu âm được lắp đặt trên robot, liên tục phát ra sóng siêu âm ra môi trường xung quanh, đồng thời thu nhận tiếng vang phản xạ từ vật cản để xác định vị trí của chính robot, đồng thời dùng làm cảm biến để điều khiển robot. máy tính và như vậy. Vì sóng siêu âm dễ phát xạ định hướng, định hướng tốt và dễ kiểm soát cường độ nên giá trị ứng dụng của nó đã được đánh giá rộng rãi.
Nói một cách dễ hiểu, có thể thấy từ phân tích trên rằng việc sử dụng phạm vi siêu âm có nhiều lợi thế về nhiều mặt. Vì vậy, nghiên cứu của đề tài này rất thiết thực và có giá trị thương mại.
