چرا محدوده سنسور اولتراسونیک با فرکانس آن مرتبط است؟

مبانی
سنسورهای اولتراسونیک از امواج اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله استفاده می کنند. ultra که کلمه علمی فانتزی برای "بالاتر از" یا "بیشتر از" است و سونیک به معنای صدا است (به جای یک جوجه تیغی کارتونی آبی سریع یا یک زنجیره فست فود درایو/درایو). اما تو این را می دانستی

ایده کلی پشت سنسورهای اولتراسونیک، فاصله = زمان * سرعت است. برای مجموعه معینی از شرایط جوی (دمای هوا، رطوبت، فشار هوا و غیره) سرعت صوت مشخص است. بنابراین، زمان لازم برای حرکت موج صوتی از مبدل سنسور به جسم هدف یا سطح و عقب باید مستقیماً با فاصله بین آنها مرتبط باشد. اما باز هم این را می دانستی.

آنچه ما می خواهیم بدانیم این است که چرا سنسورهای فرکانس بالاتر محدوده تشخیص موثر کوتاه تری دارند.

تضعیفی
تضعیف مقصر همه انواع از دست دادن سیگنال است. ما تضعیف را برای تجمع عواملی که علیه انتشار سیگنال کار می کنند مقصر می دانیم همانطور که اصطکاک را برای تجمع عواملی که بر خلاف حرکت کار می کنند مقصر می دانیم.

این در مورد امواج صوتی صادق است. امواج صوتی به طور فیزیکی در هوا (و آب، و اشیاء فیزیکی و غیره) حرکت می‌کنند، بنابراین ویژگی‌های هوا که مخالف آن حرکت هستند، با هم ترکیب می‌شوند و میرایی نامیده می‌شوند. همانطور که در بالا اشاره کردیم، شرایط جوی بر سرعت صوت تأثیر می گذارد. به این ترتیب، آنها بخش بزرگی از تضعیف صدا در هوا هستند.

یک تقریب مناسب برای حداکثر تضعیف امواج صوتی بین 50 کیلوهرتز و 300 کیلوهرتز α(f) = 0.022 * f – 0.61 است، که α(f) حداکثر تضعیف در دسی بل بر فوت است و f فرکانس صدا است. موج بر حسب کیلوهرتز درست است، این پایان داستان نیست. معادله بالا برای طیف کامل رطوبت تعمیم می‌یابد و تغییرات فشار اتمسفر را در نظر نمی‌گیرد، اما اثرات آنها حداقل است. اما به یاد داشته باشید که این معادله دسی بل از دست رفته در هر فوت را اندازه می گیرد. نمی داند حسگر شما چقدر حساس است یا قدرت پشت سیگنال شما چقدر است.

و به همین دلیل مهم است که به یاد داشته باشید که همه سنسورهای اولتراسونیک یکسان ایجاد نمی شوند. برخی از سنسورها بسیار ابتدایی هستند و گزینه‌های قابل تنظیم کمی ندارند. دیگران به شما اجازه می دهند همه چیز را پیکربندی کنید! در پایان، همچنان به سنسوری نیاز دارید که به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد. بله، فرکانس قطعه مهمی از پازل است، اما هنوز هم فقط یک تکه است