Разработка ультразвукового дальномера
При разработке ультразвукового парковочного дальномера (УЗД) необходимо выполнить следующие условия:
- детектируемое расстояние от 0.25м до 2м;
- минимальная погрешность измерения дистанции;
- питающее напряжение от 10В до 15В;
- невосприимчивость к перепадам питающего напряжения;
В основе разрабатываемого УЗД лежат принципы импульсной радиолокации. Расстояние будет высчитываться по времени запаздывания излученного импульса.
Наиболее предпочтительный вид излучения для выполнения поставленной задачи – излучение УЗ диапазона. Скорость распространения УЗ излучения в воздухе ≈330 м/с, данное свойство определяет преимущество УЗ излучения при детектировании малых расстояний. Важная особенность УЗ излучения — возможность получения большой интенсивности даже при сравнительно небольших амплитудах колебаний, так как при данной амплитуде плотность потока энергии пропорциональна квадрату частоты.
Принципы заложенные в основу функционирования УЗД заимствованы из радиолокационной техники. Однако, использование радиоизлучения в данной задаче неэффективно, т.к. данный вид излучения распространяется со скоростью света, что затрудняет детектирование малых расстояний. Также в связи с этим обстоятельством невозможно использовать электромагнитное излучение светового диапазона. Для излучения данного диапазона важна достаточная оптическая проницаемость среды, что не всегда достижимо.
В качестве передатчика и приемника УЗ излучения необходимо использовать сенсоры на основе пьезоэлектрической керамики, т.к. данные сенсоры обеспечивают высокое звуковое давление, высокую чувствительность при минимальных габаритах. Условие высокого звукового давление и чувствительности весьма важно, вследствие значительного затухания УЗ волн при распространении в воздухе, а также при отражении от препятствий. Данные источники УЗ имеют широкий диапазон рабочих температур и практически невосприимчивы к механическим ударным нагрузкам, что немаловажно, т.к предполагается их эксплуатация в сложных условиях перепадов температур и постоянной вибрации.
Максимальная детектируемая дистанция до препятствия обусловлена затуханием УЗ волн в воздухе, УЗ волна проходит путь до препятствия и обратно, т.е. вдвое больше, чем детектируемое расстояние. Погрешность измерения дистанции равна 2м/10=0.2м, что также накладывает ограничение на минимальное детектируемое расстояние.
Определение напряжений в сечениях крыла
Критерием работоспособности конструкции (крыла, фюзеляжа или др.), т.е. близости ее к состоянию разрушения или необратимых деформаций, является величина напряжений, возникающих в силовых элементах конструкции от действия на неё эксплуатационных нагрузок: изгибающего, крутящего моментов и поперечной ...
Конструктивное решение шарнира гусеничной цепи
С целью увеличения срока службы гусеничной цепи трактора ВТ-150 принятого за прототип необходимо усовершенствовать шарнир, который и определяет долговечность гусеничного движителя. Известен шарнир гусеничной цепи, состоящий из проушин звеньев гусеничной цепи, в которые вставлен палец. Палец зафикси ...
Построение динамического паспорта автомобиля
Динамическая характеристика автомобиля - это совокупность кривых, описывающих значение динамического фактора при движении автомобиля на разных передачах с различными скоростями. При построении графиков, связывающих динамический фактор (Д) и скорость движения (Vа), используют результаты ранее выполн ...