การวิเคราะห์การออกแบบและการใช้งานเครื่องหาระยะอัลตราโซนิก
การวัดและวิเคราะห์ข้อมูล
เนื่องจากข้อจำกัดของงานวัดจริง การวัดระยะทางหกระยะคือ 30 ซม. 50 ซม. 70 ซม. 80 ซม. 90 ซม. และ 100 ซม. และแต่ละระยะจะถูกวัดเจ็ดครั้งอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ข้อมูลการวัด (อุณหภูมิ: 29 องศา ) ดังตาราง จากข้อมูลในตารางจะเห็นว่าค่าที่วัดได้โดยทั่วไปจะมากกว่าค่าจริงไม่กี่เซนติเมตร แต่ความแม่นยำของการวัดแบบต่อเนื่องนั้นค่อนข้างสูง
สำหรับชุดข้อมูลที่วัดได้แต่ละชุด ให้ลบค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดออก จากนั้นคำนวณค่าเฉลี่ย ซึ่งใช้เป็นข้อมูลการวัดขั้นสุดท้าย และดำเนินการวิเคราะห์เปรียบเทียบในที่สุด การประมวลผลข้อมูลนี้มีวิทยาศาสตร์และเหตุผลในระดับหนึ่ง จากข้อมูลในตาราง แม้ว่าจะมีการชดเชยอุณหภูมิบนคลื่นอัลตราโซนิกแล้ว แต่ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์นั้นค่อนข้างใหญ่ในการวัดระยะทางที่ค่อนข้างสั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดระยะทาง 30 ซม. และ 50 ซม. ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์สูงถึง 5 เปอร์เซ็นต์และ 4.8 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ แต่จากผลการวัดทั้งหมด ข้อผิดพลาดของการออกแบบนี้ค่อนข้างน้อยและค่อนข้างคงที่ พื้นที่บอดของการออกแบบนี้มีขนาดประมาณ 22.6 ซม. ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบโดยทั่วไป
การวิเคราะห์ข้อผิดพลาด
ข้อผิดพลาดตั้งแต่ส่วนใหญ่มาจากประเด็นต่อไปนี้:
(1) มีมุมที่แน่นอนระหว่างโพรบส่งและรับอัลตราโซนิกกับจุดที่วัด ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อค่าสูงสุดของระยะการวัด
(2) ความเข้มของเสียงสะท้อนอัลตราโซนิกเกี่ยวข้องโดยตรงกับระยะทางที่จะวัด ดังนั้นการวัดจริงจึงไม่จำเป็นต้องกระตุ้นโดยจุดตัดศูนย์ของเสียงสะท้อนแรก
(3) เนื่องจากเครื่องมือหยาบ ระยะการวัดจริงจึงมีข้อผิดพลาดเช่นกัน มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อข้อผิดพลาดในการวัด รวมถึงการรบกวนสภาพแวดล้อมของสนาม ความถี่พัลส์ฐานเวลา และอื่นๆ
การวิเคราะห์แอปพลิเคชัน
การใช้อัลตราซาวนด์เพื่อวัดระยะทางพื้นดินในชั้นบรรยากาศเป็นเทคโนโลยีที่ถูกนำมาใช้อย่างเป็นทางการหลังจากการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เท่านั้น เนื่องจากช่วงอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีการตรวจจับแบบไม่สัมผัส จึงไม่ได้รับผลกระทบจากแสง สีของวัตถุที่วัดได้ ฯลฯ และสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ (เช่นที่มีฝุ่น) มีความสามารถในการปรับตัวบางอย่าง ดังนั้นจึงมีความหลากหลายอย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่น: การสำรวจและทำแผนที่แผนที่ภูมิประเทศ การสร้างบ้าน สะพาน ถนน การขุดเหมือง บ่อน้ำมัน ฯลฯ วิธีการใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อวัดระยะห่างจากพื้นดินนั้นเกิดขึ้นได้โดยใช้เทคโนโลยีโฟโตอิเล็กทริก ต่ำ ประหยัดแรงงาน ใช้งานง่าย
เครื่องวัดระยะแบบอัลตราโซนิกยังใช้ในเทคโนโลยีหุ่นยนต์ขั้นสูงอีกด้วย แหล่งกำเนิดอัลตราโซนิกถูกติดตั้งบนหุ่นยนต์ ซึ่งจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกออกสู่สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง และรับเสียงสะท้อนที่สะท้อนจากสิ่งกีดขวางเพื่อกำหนดตำแหน่งของหุ่นยนต์ และใช้เป็นเซ็นเซอร์ในการควบคุมหุ่นยนต์ คอมพิวเตอร์และอื่น ๆ เนื่องจากคลื่นอัลตราโซนิกนั้นปล่อยออกตามทิศทางได้ง่าย มีทิศทางที่ดี และควบคุมความเข้มได้ง่าย จึงมีค่าการใช้งานของมันอย่างกว้างขวาง
จากการวิเคราะห์ข้างต้นสามารถเห็นได้ว่าการใช้อัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการในหลายด้าน ดังนั้นการวิจัยในหัวข้อนี้จึงเป็นประโยชน์และมีคุณค่าในเชิงพาณิชย์
