Ich mache derzeit ein Projekt zur Sicherheit beim Überholen von Fahrrädern, bei dem ein sich näherndes Fahrzeug oder Fahrrad von hinten durch einen Ultraschallsensor erkannt und dem Fahrer angezeigt wird.
Ich hatte ein Problem, dass der Ultraschallsensor HC-SR04 divergenter wird, wenn die zu messende Entfernung größer ist. Der Sicherheitsabstand gemäß Design beträgt 3 m und verwendet einen Arduino-Mikrocontroller
Die Anforderung besteht darin, einen schmalen Strahl zu erhalten, jedoch ohne Verringerung der Signalintensität und ohne Verringerung des Schaltabstands
Kann mir bitte jemand sagen, wie man den Ultraschallstrahl so kollimiert, dass der Winkel kleiner ist, aber der Erfassungsabstand gleich bleibt?
Schätzen Sie Ihre Hilfe im Voraus.
Anand
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Ultraschall zu fokussieren, aber keine davon ist besonders einfach, insbesondere wenn das Gerät klein, mobil und wenig Strom verbrauchen muss.
Etwas so Einfaches wie ein Exponentialhorn könnte gut genug sein. Dies hat den Vorteil, dass eine bessere Impedanzanpassung zwischen dem Ultraschallsensor und der Luft bereitgestellt wird, aber es lässt sich nicht vermeiden, dass Platz verbraucht wird. Ich habe einmal in einem Ultraschallprojekt mit einem Exponentialhorn experimentiert, und es erzeugte einen schmaleren Strahl als der bloße Sensor, und der Schall war in der Mitte des Strahls lauter als beim bloßen Schallkopf.
Lensing (Brechung) ist möglich, aber für Ihre Anwendung ziemlich ungeeignet. Ich habe einmal eine Tondemo gesehen, die von einer Linse aus dünnen Plastikfolien gebündelt und mit CO 2 gefüllt wurde . Das war ein wenig Druck innerhalb der Linse, so dass sich die Plastikfolie auf jeder Seite etwas ausbauchte und eine konvexe Linsenform bildete. Die Schallgeschwindigkeit ist in CO 2 anders als in Luft, also wirkte das Ganze wie eine konvexe Linse und fokussierte den Schall auf einen überraschend engen Punkt.
Die beste Wahl für Ihre Anwendung ist wahrscheinlich ein Phased Array. Ordnen Sie mehrere Wandler auf einer Ebene senkrecht zu der Richtung an, in die Sie senden möchten, und feuern Sie sie gemeinsam ab. Wenn das Array mindestens eine halbe Wellenlänge umfasst, erhalten Sie einen fokussierten Strahl, obwohl er Seitenkeulen hat. Je mehr Schallwandler vorhanden sind, desto weniger Leistung gelangt in die Seitenkeulen und desto enger wird die Hauptkeule. Ordnen Sie die Wandler für zusätzliche Anerkennung in einem Poisson-Scheibenmuster an.
Ich hatte viel Glück mit Münzrollen (US Dime, Penny und Nickel). Die Dime-Walzen passen gerade über die beiden glänzenden Zylinder, aber wenn Ihre Walzen an einem Ende einen "vorgerollten" Grat haben, sind nur die Nickel- (oder größeren) Walzen groß genug.
Bevor ich die Münzrollen benutzte, hatte ich viele Probleme mit „Mehrweg“, wo das Signal von Hindernissen abprallte, die mich nicht interessierten, bevor es meine gewünschten Ziele traf. Mit den Münzrollen (jeweils eine über TX- und RX-Zylinder) bekomme ich mehr Ergebnisse von meinen gewünschten Zielen. YMMV, also probiere mehrere aus ...
David Tweed
Anand MS
Anand MS
Olin Lathrop
Anand MS
Olin Lathrop