¿Cómo colimar el haz de ultrasonidos del sensor de proximidad HC-SR04 en distancias de medición de 3 metros?

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Actualmente estoy realizando un proyecto de seguridad de adelantamiento de bicicletas en el que un vehículo que se acerca o un ciclo desde atrás se encuentra a través del sensor ultrasónico y se le da una indicación al conductor.

Tuve el problema de que el sensor ultrasónico HC-SR04 es más divergente cuando la distancia a medir es mayor. La distancia de seguridad según el diseño es de 3 my el uso de un microcontrolador Arduino

El requisito es obtener un haz estrecho pero sin ninguna reducción de la intensidad de la señal y sin ninguna reducción en la distancia de detección

¿Puede alguien decirme cómo colimar el haz ultrasónico para que el ángulo sea menor pero la distancia de detección siga siendo la misma?

Aprecie su ayuda de antemano.

Anand

    
pregunta Anand M S

2 respuestas

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Hay varias formas de enfocar el ultrasonido, pero ninguna de ellas es particularmente fácil, especialmente cuando el dispositivo tiene que ser pequeño, móvil y tener poca energía.

Algo tan simple como una bocina exponencial podría ser lo suficientemente bueno. Esto tiene la ventaja de proporcionar una mejor coincidencia de impedancia entre el sensor de ultrasonido y el aire, pero no hay forma de evitar que ocupe espacio. Experimenté con una bocina exponencial en un proyecto de ultrasonido una vez y creó un haz más estrecho que el sensor desnudo, y el sonido era más fuerte en el centro del haz que con el transductor desnudo.

Lensing (refracción) es posible, pero bastante inadecuado para su aplicación. Una vez vi una demostración de sonido enfocada por una lente hecha de láminas de plástico finas y llena de CO 2 . Había un poco de presión dentro de la lente, de modo que la lámina de plástico sobresalía un poco en cada lado, formando una forma de lente convexa. La velocidad del sonido es diferente en CO 2 que en el aire, por lo que todo funcionó como una lente convexa y enfocó el sonido en un lugar sorprendentemente estrecho.

La mejor opción para su aplicación es probablemente una matriz en fase. Organice varios transductores en un plano perpendicular a la dirección en la que desea transmitir y dispárelos al unísono. Con la matriz que abarca al menos 1/2 longitud de onda en dimensión, se obtiene un haz enfocado, aunque tendrá lóbulos laterales. Cuantos más transductores, menos potencia entra en los lóbulos laterales y cuanto más apretado esté el lóbulo principal. Para obtener crédito adicional, organice los tranducers en un patrón de disco de Poisson.

    
respondido por el Olin Lathrop
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He tenido buena suerte con los rodillos de monedas (moneda de diez centavos de dólar estadounidense, centavo y níquel). Los rodillos de diez centavos solo encajan sobre los dos cilindros brillantes, pero si sus rodillos tienen una cresta "pre-enrollada" en un extremo, solo el níquel (o más grandes) los rodillos son lo suficientemente grandes.

Antes de usar los rodillos de monedas, tuve muchos problemas con "multirruta", donde la señal estaba rebotando en obstáculos que no me interesaban En antes de golpear mis objetivos deseados. Con los rodillos de monedas (uno cada uno sobre cilindros TX y RX), obtengo más resultados de mi deseado objetivos YMMV, así que prueba varios ...

    
respondido por el David Johnson

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