Mengumpulkan sinar sonar

Bertanya-tanya apakah ada yang menyadari cara untuk menyebabkan sensor kedekatan ultrasonik menjadi modded, sehingga, itu garis depan-of-sight tetap tidak terpengaruh, tetapi itu penyebaran sudut berkurang, agak dalam arti "kolimator" (dalam hal cahaya). Untuk menjelaskan masalahnya, saya telah bereksperimen dengan sensor el-cheapo HC-SR04, mencoba mendeteksi level air dalam ember plastik (25 ltr vol.). Meskipun saya tidak 100% yakin, tetapi saya pikir diameter ember itu adalah masalah, bahwa, bahkan ketika level air rendah (sekitar 18-19 inci dari sensor), saya mendapatkan bacaan yang diterjemahkan menjadi sekitar 8 inci. Satu-satunya penjelasan yang saya miliki adalah bahwa sonar membaca ombak memantul dari dinding ember.

Saya bertanya-tanya apakah semacam kolimator yang dibangun menggunakan bahan penyerap suara, bisa bekerja? Saya akan mencoba bereksperimen dengan busa kepadatan rendah (mungkin Styrofoam) tetapi tidak yakin apakah itu benar-benar menyerap suara.

Secara kebetulan, saya bermain hampir persis dengan apa yang dimaksud pertanyaan, sejak kemarin. Unit sensor jarak saya menawarkan sudut 25 derajat, tetapi saya menghadapi masalah yang sama dengan ember air saya.

Solusi saya mungkin bukan keajaiban teknik, dan kemungkinan akan ada reaksi dari para puritan, tetapi inilah yang bekerja:

• Unit sensor diatur menunjuk langsung ke tabung karton lunak dengan diameter sekitar 2 inci dan panjang 8 inci, inti dari gulungan kertas dapur: Hal ini mengurangi gema palsu dari sisi secara signifikan. TX dan RX keduanya berada di dalam tabung.
• Beberapa lipatan kertas tisu di atas emitor TX ultrasonik, untuk melemahkan sinyal ultrasonik luar.

Yang terakhir diperlukan karena HC-SR04 tidak menyediakan cara sederhana untuk mengurangi sinyal keluar, dan itu cukup kuat untuk positif palsu dari segala arah: Mengurangi tegangan suplai tidak membuat banyak perbedaan sampai pada satu titik modul menjadi tidak menentu.

Saya sekarang memiliki ketepatan yang adil dalam pengukuran kedalaman air di ember saya, dari berbagai ketinggian.

[Sunting] Saya tidak percaya saya melakukan ini: Foto percobaan saya, di kamar mandi saya, berdasarkan permintaan dari komentar!

Versi yang disempurnakan sekarang memiliki dua tabung karton, masing-masing untuk TX dan RX - Ketepatan yang lebih baik dan kertas tisu tidak lagi diperlukan. Pengaturan disatukan oleh karet gelang, karena lakban yang disetujui Teknik tidak berguna. Itu tergantung dari klip buaya dari tempat penyolderan Helping Hand.

Papan sirkuit di atas adalah sensor ultrasonik, papan sirkuit yang menggantung darinya adalah klon Arduino Nano. Objek melingkar biru di bagian bawah gambar adalah ruang penginderaan kedalaman resmi yaitu ember saya.

TX dan RX pas berpusat rapi, satu di setiap tabung karton.

Di ujung kiri adalah perwakilan resmi Departemen Teknik, atau setidaknya ujung jari orang tersebut, saya.

Ini adalah bagaimana pengaturan terlihat dari samping, dalam kasus yang membantu memvisualisasikan pengaturan dengan lebih baik.

Saya harap show-and-tell ini bermanfaat.

Sudut dispersi gelombang akustik di udara berbanding terbalik dengan frekuensi. Dengan kata lain, semakin tinggi frekuensinya "kencangkan" balok. "Kolminator" apa pun yang Anda buat harus mematuhi hukum fisika dasar ini. Namun, saya rasa ini bukan masalah Anda.

Unit sonar yang Anda gunakan memiliki sudut pengukuran 30 derajat (+/- 15 derajat dari garis tengah). Melakukan perhitungan, pada 19 inci di atas air Anda akan memiliki area pengukuran dengan diameter sekitar 10 inci. Itu hanya lebih kecil dari diameter bagian bawah ember 5 galon. Singkatnya, itu seharusnya berhasil.

Anda dapat dengan mudah menguji apakah sisi-sisi ember mengganggu pengukuran Anda. Lapisi sisi-sisi ember dengan sesuatu yang lembut namun padat, seperti selimut, sweater, atau beberapa lapis handuk. Kemudian lihat apakah Anda dapat mendeteksi sesuatu yang reflektif di bagian bawah (seperti, bagian bawah itu sendiri).

Styrofoam tidak menghasilkan penyerapan suara yang baik, terutama pada frekuensi yang lebih tinggi di mana perangkat ultrasonik beroperasi. Styrofoam memiliki permukaan yang relatif keras dan rata yang memantulkan suara dengan baik. Ini juga memiliki sedikit massa untuk membantu menghentikan suara dari merambat menembusnya. Selimut wol, kain tebal, beludru tebal, dan bahan serupa bagus. Saya harus menunjukkan bahwa bahan yang bagus dalam menyerap suara juga sangat bagus dalam menyerap AIR.