Strahlverengung eines Ultraschallsensors

Ich muss den Abstand zu einem Feststoff oder einer Flüssigkeit in einem runden Tank von etwa 2 Fuß Breite und 5 Fuß Tiefe mit einem Sensor messen, der PWM ausgeben und mit 3,3 oder 5 Volt betrieben werden kann.

Nach dem Testen habe ich festgestellt, dass der HC-SR04 einen zu breiten Strahl hat, um in allen Entfernungen innerhalb des Tanks genau zu messen, von dem, was ich annehme, sind Echos von den Wänden. Ich habe einen MaxBotics-Sensor gefunden, der funktioniert, aber zu teuer ist, um ihn bei der Herstellung mehrerer Sensoreinheiten zu verwenden.

Kennen Sie billige Sensoren, die diese Anforderungen erfüllen können, oder eine Möglichkeit, den Strahl des HC-SR04 einzuengen? Es scheint, als wäre ein "exponentielles Horn" auf dem Sensor eine Möglichkeit, den Strahl einzuengen, aber ich kann keine Ressourcen zu den Abmessungen eines solchen Horns finden.

Antworten (1)

Da Ihre Spezifikationen nur handwinkende Argumente sind, kann ich eine wirklich kleine Satelliten-Parabolschüssel mit einem Offset-Sensor vorschlagen.

Aber zum Kichern würde ich einen langen Schrumpfschlauch über dem Sensor versuchen, um die Streuwinkelsignale zu dämpfen.

Aber dieser Pfadverlust wird auch den Erfassungsbereich dämpfen, so dass es sinnvoller ist, die gesamte Energie neu zu fokussieren. (kein Wortspiel beabsichtigt) Brennwegstreuung tritt bei unregelmäßigen Formen auf und führt zu schwächeren Rauschkanten.

Spezifikation: Effektiver Winkel: weniger als 15°; Abstand: 2 cm ~ 500 cm

Es könnte versucht werden, die akustische Resonanzfrequenz der verbleibenden Luft im Tank zu messen, indem ein Wobbelgenerator mit niedrigem Pegel zu einem akustisch flachen Luftplenum eines externen Lautsprechers verwendet wird. (wie ein Bassreflexeffekt) Dann kalibrieren.

Eine weitere mögliche Lösung sind kunststoffbeschichtete Elektroden für Kapazitäts- oder SRF-Frequenzmessungen.

Ein weiterer verwendet UHF, um die Reflexionsdämpfung in einem Splitter zu einem Diodendetektor und einem FET-gepufferten mV-Messwert zu messen. Sweepen Sie die HF, um die Wellenlänge entweder für eine Nullerkennung oder eine Spitzenhalbwelle zu erkennen. Dann auf Genauigkeit kalibrieren. Die Antenne könnte ein kurzes Quietscheentchen sein, das nicht einmal Einheitsgewinn sein muss, da die Antenneneffizienz mit der Länge abnimmt.

Aber wenn Sie versuchen, einen 1-Dollar-Sensor herzustellen, haben Sie Ihre Arbeit für Sie erledigt.

Entschuldigung, ich kenne die korrekte Terminologie für Ultraschallsensoren nicht wirklich. Können Sie einen Link zu einem solchen Gerät bereitstellen? Danke!
Kann ich mit dem HC-SR04 eine Satelliten-Parabolschüssel verwenden ? Ich möchte nicht wirklich ein Rohr verwenden, weil es die Totzone des Sensors verringert. Könnte ich ein Horn benutzen? Wenn ja, könnten Sie den ungefähren Winkel der Hornwand angeben? Vielen Dank für Ihre Hilfe, ich bin offensichtlich kein Experte für Ultraschall.
Sie haben die richtige Terminologie. Ich habe keine Links
Entschuldigung, ich glaube, wir haben fast zur gleichen Zeit kommentiert, und Sie haben meinen letzten Kommentar vielleicht nicht gesehen. Siehe oben.
Ich glaube nicht, dass eine Röhre den Strahl verengen wird, da dieser Sensor (in Luft) nur etwa 1 Wellenlänge breit ist. Das Ende der Röhre wäre eine Punktquelle, die auch über einen sehr weiten Winkel abstrahlen würde. Sie müssten den Strahl aufweiten lassen und ihn dann mit einer Schüssel oder einem Horn fokussieren. Ich schlage vor, einen großen Mischdarm aus Metall zu besorgen.
Strahlverengung eines Ultraschallsensors
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