مقدمه
برجسته¬ترین روش اندازه¬گیری فاصله از یک نقطه¬ی معین در مقیاس¬های طولانی، بر اساس انعکاس امواج استوار است و شبیه
این روش در رادار مورد استفاده قرار می¬گیرد. بر اساس این روش پالسی از امواج از یک فرستنده فرستاده می¬شود و موج
برگشت داده شده از یک شی در فاصله ی دور توسط گیرنده دریافت و آشکار می¬گردد. چون سرعت موج معلوم است، فاصله ی
منعکس¬کننده ی موج را می¬توان با اندازه¬گیری زمان صرف شده برای طی مسافت بین فرستنده¬ی موج و گیرنده محاسبه کرد.
این زمان ممکن است خیلی کوتاه و در حد میکروثانیه و یا کمتر باشد، بنابراین باید مدت استمرار پالس (عرض پالس) موج را
بسیار کوتاه در نظر گرفت.
همچنین می¬توان گفت یكی از مسائل مطرح در رباتیك نیز ایجاد درك نسبت به محیط خارجی برای جلوگیری از برخورد
نامطلوب به اشیاء موجود در محیط حركت است.
از سوی دیگر ممكن است نیاز داشته باشیم كه ربات بتواند دركی از فاصله ها بدون تماس فیزیكی داشته باشد. برای این منظور
از سنسورهای مافوق صوت یا Ultrasonic استفاده می¬کنند.
فركانس¬های این محدوده را می¬توان بین 40 كیلوهرتز تا چندین مگاهرتز در نظر گرفت. امواجی با این فركانس¬ها كاربردهایی
چون سنجش میزان فاصله، سنجش میزان عمق یك مخزن و امثال آن را دارند. جهت استفاده از این امواج یك سری
سنسورهای مخصوص طراحی شده كه می توان این سنسورها را به دو دسته صنعتی و غیرصنعتی تقسیم¬بندی كرد.
سنسورهای غیرصنعتی در فركانسهایی در حدود 40 كیلوهرتز كار می¬كنند و در بازار با قیمت¬های پایین در دسترس هستند.
در این سنسورها دقت كار بالا نبوده و فقط در حد تشخیص یك فاصله یا عمق یك مایع می¬توان از آن¬ها استفاده كرد. اما
برعکس در سنسورهای صنعتی كه در فركانس¬های در حد مگاهرتز كار می¬كنند دلرای دقت زیادی می¬باشند.
مكانیزم كلی كار این سنسورها، فرستادن یك بیم و دریافت انعكاس آن و متعاقبا محاسبه زمان رفت و برگشت است. بدین
ترتیب می توان فواصل را نیز براحتی با در نظر گرفتن سرعت صوت در دما و فشار محیط، محاسبه كرد به همین دلیل این
سنسور به صورت دو pack مجزای گیرنده و فرستنده موجود می باشد.
اگرچه به صورت یک پک هم یافت می شود که هر دو سنسور را در خود جای دهد.همانند تمامی دستگاه های دیگر این نوع
سنسور ها دارای خطا نیز می باشند.
یكی از مهمترین خطاهایی كه درآنها مشاهده می شود، خطای بالقوه در فواصل زیاد است. همان¬طور كه می¬دانید امواج مافوق
صوت را نمی¬توان همانند یك بیم لیزر تاباند و انعكاس آن را ثبت كرد. به¬عنوان مثال در فاصله حدودا 5/4 متری و با زاویه
تابش 75 درجه حدود 250 میلیمتر خطا ممكن است پیش آید.
سنسور اولتراسونیک را در بازار به شکل¬های گوناگون و برای کاربردهای مختلف می¬توان یافت. سنسورهایی با نحوه مختلف
نصب، پیکربندی، IP و فرکانس متفاوت.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول (مقدمه¬ای برای آشنایی با عملکرد مدار فاصله¬یاب توسط سنسورهای ULTRASONIC) 2
1- 1 مقدمه 3
1- 2 طرز کار کلی مدار فاصله¬یاب 4
فصل دوم (سنسورهای (ULTRASONIC 5
2- 1 امواج اولتراسونيك 6
2- 2 طرز کار سنسور ها 8
2- 3 عوامل انتخاب سنسور اولتراسونیک مناسب جهت کاربرد مورد نظر 8
2- 4 مزاياي سنسورهاي اولتراسونيك 8
2- 5 محدودیتهای سنسورهای اولتراسونیک 9
2- 6 بخش‌هاي مختلف سنسورهاي اولتراسونيك 9
2- 7 مزايايdetection اولتراسونيک 9
2- 8 فرستنده و گيرنده اولتراسونيك 10
2- 9 آشكارسازي 11
فصل سوم (مدارهای استفاده شده در فرستنده و گیرنده) 13
محاسبه از طریق میکرو 14
چکیده 20
مدار فرستنده 14
مدار گیرنده 15
نتیجه¬گیری 20
مختصری در مورد آی سی 555 17
رگولاتور چیست؟ 18
