8331763656

3.2. Sonary ultradźwiękowe

Dopuszczalny kąt padania wiązki podczerwonej ograniczony jest do 40°. Emitowane światło jest wrażliwe na własności optyczne przeszkody takie jak kolor, gęstość optyczna czy reflektancja. Modyfikują one intensywność odbitej fali, co przekłada się na wzrost niepewności pomiarowej.

3.2 Sonary ultradźwiękowe

Ultradźwięki to fale akustyczne o częstotliwości wyższej niż górna granica słyszalności człowieka (>20kHz, np. 40kHz). Trafiająca na przeszkodę fala implikuje źródło kolejnej zgodnie z zasadą Huygensa. Wynikiem tego jest, np. odbicie dźwięku czyli tzw. echo. Właściwość tą wykorzystano w urządzeniach jakimi są sonary. Swoje pierwowzory czerpią one z natury, gdyż niektóre zwierzęta potrafią w taki sposób lokalizować przeszkody na swojej drodze.

Zastosowanie znalazły one nie tylko w robotyce, lecz również, a nawet przede wszystkim w marynarce i żegludze. Ponieważ woda ma ponad 780 razy większą gęstość niż powietrze, fale akustyczne poruszają się w niej około 4,5 razy szybciej. Z tego względu za pomocą sonarów mierzone mogą być bardzo duże odległości, np. z powierzchni do dna oceanicznego. Bliskim bratem sonarów są radary, które opierają swoje działanie na falach radiowych. Sonary ultradźwiękowe zyskały swoją popularność ze względu na niską cenę, niewielki pobór prądu oraz nieinwazyjność w środowisko (mimo że zaliczamy je do czujników aktywnych).

3.2.1 Zasada działania

Podstawową metodą pomiaru odległości jest pomiar czasu, jaki fala potrzebuje na przebycie drogi do przeszkody i z powrotem (TOF - ang. Time Of Flight) [Paz09, Joe09]. W kierunku przeszkody wysyłana jest krótka paczka ultradźwiękowa (ok. 6ms), która po pewnym czasie odbierana jest przez detektor. Znając prędkość c dźwięku w środowisku oraz czas propagacji t, możemy określić drogę r z prostej zależności:

Ponadto wykorzystując znajomość efektu Dopplera, możemy określić zmianę częstotliwości powracającej fali i na jej podstawie estymować prędkość liniową poruszającego się obiektu.

3.2.2 Charakter błędów i problemy związane z pomiarem

Niestety sonary ultradźwiękowe wykazują sporo właściwości, które znacznie ograniczają możliwości ich zastosowania. Pierwszą istotną wadą jest szerokość emitowanej fali. W

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
0000041 (12) r płynie przez detektor impuls prądu, którego wielkość proporcjonalna jest do liczby pi
12 Marketing polityczny w regionie Typowo ekonomiczne ujęcie marketingu, ograniczone jedynie do
owady I (12) Jedwabnik morwowyBombyx mori, A lesl to nocny motyl (rozpiętość skrzydeł do 40 mm), udo
skanuj0413 padania wiązki (kąt ugięcia) można napisać (zgodnie z rys. 4.19) oraz 2sin0 h = -jt 4.I.I
Scan Pic0077 Niezależnie od kierunku padania wiązki światła na siatkę dyfrakcyjną, oprócz promi
Str172 (2) 172Cd. tabl. 12.3.7 Parametry przekładni zębatej 5. Kąt stożka podziałowego, st. (5i = ar
skanowanie0075 1I I Kąt padania można tak dobrać, aby promień biegnący wewnątrz pryzmatu był « prost
skanuj0030 4 Próba ścisła rozciągania metali 29 Ponieważ lusterko obraca się o kąt a, całkowity kąt
skanuj0439 Skorowidz 439 kąt opadania, 36 kąt padania światła, 18 kąt półcienia, 36 kąt ro
NEUFERTR8 kościoły muzea T© Schemat funkcjonalny© Rozmieszczenie reflektorów, tak aby kąt padania św
ef58b19137e4abe5 Zacisk 6 i W połączy c zucrą, 12 > 16 ii’ sfyksi kąt obrtriu
Str172 (2) 172Cd. tabl. 12.3.7 Parametry przekładni zębatej 5. Kąt stożka podziałowego, st. (5i = ar

więcej podobnych podstron