Pregunta de telémetro ultrasónico múltiple

Un transductor ultrasónico piezoeléctrico típico no será tan eficiente cuando se accione en frecuencias distintas de la nominal. Se comportan un poco como un tanque LC resonante, por lo que la sensibilidad disminuye bastante bruscamente.
Una figura típica parece tener un ancho de banda de ~ 2kHz -6dB (por ejemplo, con un transductor de 40kHz si será la mitad de sensible o dará la mitad de la salida a 39kHz y 41kHz)

40kHz parece ser el más común (y barato) pero puede obtener diferentes frecuencias como 25kHz, 60kHz, 180khz, etc.

Sin embargo, en lugar de hacer esto, ¿por qué no solo usa 4 de la misma y pulsa cada uno por separado, o usa una y gira el ángulo deseado con el servo? A menos que su robot viaje muy rápido, no debería importar si alterna los pulsos ligeramente. Incluso puede hacer una SONAR básica de esta manera, aquí hay un ejemplo basado en PIC interesante.

¿Es posible usar múltiples sensores ultrasónicos en un solo robot? Sí: "Uso de varios sensores de sonda" .

Como ya ha descubierto, un sensor a menudo recibe ecos de pings enviados por otro sensor. Hay varias formas de lidiar con la sensibilidad cruzada, más o menos en orden de la más simple:

• haga ping solo con un transductor a la vez, ignorando todos los otros transductores mientras espera que los "ecos fantasma" del transductor actual se apaguen antes de hacer ping al siguiente transductor. Esto es mucho más rápido que rotar mecánicamente un solo transductor. Quizás esto sea lo suficientemente rápido, a menos que su robot se esté metiendo en las cosas casi a la velocidad del sonido :-).
• Use transmisores o receptores de ángulo de haz relativamente estrecho (o ambos) por sensor, y aumente el ángulo de un sensor a otro para que un sensor no pueda escuchar el eco de otro (a menos que las cosas en frente del transductor causen algo de ruido). reflexiones laterales extrañas) - sensores en ángulo separados aproximadamente el mismo que el ángulo del haz. Por desgracia, esto deja "puntos ciegos" entre los transductores donde los objetos no pueden ser vistos por ningún transductor.
• Alguna combinación: por ejemplo, aumentar el ángulo de un sensor a otro para que un sensor solo escuche los ecos de sus 2 vecinos (aproximadamente la mitad del ángulo del haz); luego alterne entre hacer ping en los transductores pares (ignorando los transductores impares) y hacer ping en los transductores impares (ignorando los transductores pares).
• cada transductor funciona a una frecuencia diferente. Por desgracia, todos los transductores ultrasónicos de bajo costo, con pocos las excepciones , están sintonizadas para resonar a 40 kHz. Cuando escuchan una variedad de señales, estos transductores solo pueden "escuchar" señales que están dentro de unos pocos kHz de 40 kHz. Tendrá que mantener el equilibrio (a) Cuanto más lejos de 40 kHz use en un transductor diseñado para 40 kHz, menos sensible será, por lo que desea una frecuencia "relativamente cercana" a 40 kHz; y (a) Cuanto más cerca estén todas las frecuencias, más difícil será discriminar entre ellas, por lo que querrá un conjunto de frecuencias que se encuentren "relativamente alejadas". No sé si hay un buen compromiso o no; si no, está atascado con (c) utiliza sensores más caros sintonizados a otras frecuencias o más caros sensores de" ancho de banda ancho " no sintonizados a ninguna frecuencia en particular.
• Usa varios tiempos de transmisión para descartar los ecos de fantasmas. Digamos que transmite desde la izquierda, retardo 2 ms (no lo suficiente para dejar que los ecos se apaguen), luego transmita desde la derecha, ... después de que los ecos desaparezcan, luego transmita desde la izquierda, retrase 3 ms, luego transmita desde el derecho. Si el receptor correcto recupera un eco 5 ms más tarde en ambas ocasiones, entonces puede estar bastante seguro de que es un eco real; si el receptor derecho recupera un eco 5 ms después de la primera vez, 6 ms después de la segunda vez, es probable que sea un fantasma del receptor izquierdo. (Existen técnicas mucho más sofisticadas de "espectro expandido" para separar muchos transmisores que usan la misma frecuencia al mismo tiempo).
• Combina las señales de todos los receptores. Si tiene un transmisor central que emite pings en todas las direcciones (o, de manera equivalente, tiene transmisores apuntados en todas las direcciones, y hace ping a todos en el mismo instante), y el primer eco que recibe golpea primero el receptor izquierdo (luego el derecho) el receptor oye un eco), usted sabe que el obstáculo más cercano está más cerca del lado izquierdo que del lado derecho. (Existen técnicas más sofisticadas de "red en fase" que combinan señales de todos los receptores, e incluso técnicas más sofisticadas de "conformación de haz" para ajustar ligeramente los tiempos de transmisión de todos los transmisores).

p.s .: ¿Has visto "Infrared vs. Ultrasonic - What You Should Know" ?