Интересно, знает ли кто-нибудь о способе изменения ультразвукового датчика приближения таким образом, чтобы его дальность прямой видимости оставалась неизменной, но его угловой разброс уменьшался, в некотором смысле в смысле «коллиматора» (с точки зрения светлый). Чтобы объяснить проблему, я экспериментировал с датчиком el-cheapo HC-SR04, пытаясь определить уровень воды в пластиковом ведре (25 л. Об.). Хотя я не уверен на 100%, но я думаю, что диаметр ковша - это проблема, что даже когда уровень воды низкий (около 18-19 дюймов от датчика), я получаю показание, которое переводится в около 8 дюймов. Единственное объяснение, которое я имею, - то, что сонар читает волны, отражающиеся от стен ковша.
Мне было интересно, может ли работать какой-нибудь коллиматор, построенный из звукопоглощающего материала? Я попробую поэкспериментировать с пеной низкой плотности (возможно, из пенопласта), но не совсем уверен, действительно ли она звукопоглощающая.
источник
Ответы:
По совпадению, со вчерашнего дня я почти точно играю с тем, к чему относится этот вопрос. Мой датчик расстояния имеет угол 25 градусов, но я столкнулся с такими же проблемами с моим ведром воды.
Мое решение, возможно, не инженерное чудо, и, вероятно, будет некоторая реакция пуристов, но вот что работает:
Последнее было необходимо, потому что HC-SR04 не предоставлял никакого простого способа уменьшения исходящего сигнала, и он был достаточно сильным для ложных срабатываний со всех сторон: снижение напряжения питания не имело большого значения, пока в какой-то момент модуль не стал нестабильным.
Теперь у меня есть точная точность измерения глубины воды в моем ведре с разных высот.
[Редактировать] Я не могу поверить, что я делаю это: фотографии моего эксперимента, в моей ванной комнате, по запросу из комментариев!
Усовершенствованная версия теперь имеет две картонные трубки, соответственно, для TX и RX - еще лучшая точность и папиросная бумага больше не нужны. Компоновка скрепляется резинками, потому что одобренная Инженером клейкая лента не удобна. Он висит на аллигаторном зажиме подставки для паяльной руки.
Печатная плата сверху - это ультразвуковой датчик, на плате свисает клон Arduino Nano. Синий круговой объект в нижней части изображения - это официальная камера измерения глубины, т.е. мое ведро.
TX и RX расположены аккуратно по центру, по одному в каждой картонной трубе.
На левом краю находится официальный представитель инженерного отдела, или, по крайней мере, кончики пальцев указанного человека, я.
Так выглядит установка со стороны, если это помогает лучше визуализировать расположение.
Я надеюсь, что это шоу и рассказать было полезно.
источник
Угол рассеивания акустических волн в воздухе обратно пропорционален частоте. Другими словами, чем выше частота, тем «плотнее» луч. Любой созданный вами «коллизатор» должен придерживаться этих фундаментальных законов физики. Тем не менее, я не думаю, что это ваша проблема.
Используемый вами гидролокатор имеет угол измерения 30 градусов (+/- 15 градусов от центральной линии). Делая математику, на высоте 19 дюймов над водой вы получите область измерения диаметром около 10 дюймов. Это чуть меньше диаметра дна 5-литрового ведра. Короче, это должно работать.
Вы можете легко проверить, не влияют ли стороны ковша на ваши измерения. Выровняйте стороны ведра чем-то мягким, но немного высокой плотности, например, одеялом, свитером или несколькими слоями полотенец. Затем посмотрите, можете ли вы обнаружить что-то отражающее внизу (например, само дно).
Пенопласт не обеспечивает хорошего поглощения звука, особенно на более высоких частотах, на которых работают ультразвуковые устройства. Пенопласт имеет относительно твердую и плоскую поверхность, которая хорошо отражает звук. У этого также есть небольшая масса, чтобы помочь остановить распространение звука прямо через это. Шерстяные одеяла, толстый войлок, толстый бархат и подобные материалы хороши. Я должен отметить, что материалы, которые хорошо поглощают звук, также очень хорошо поглощают воду.
источник