Ultragarsinės koordinačių matavimo sistemos sukūrimas ir ištyrimas

Sutartis tarp HAAG Elektronische Messgeräte GmbH ir KTU Ultragarso mokslo instituto

Kontrakto nr.: 7603

Projekto tikslas

Sukurti ultragarsinę judančio objekto koordinačių matavimo sistemą, kuri leistų labai tiksliai nustatyti autonomiškai judančio objekto koordinates.

Darbo rezultatai

Sistema sudaryta iš mažų matmenų ultragarsinių bangų siųstuvo, pritvirtinto prie judančio objekto, dviejų ultragarsinių bangų imtuvų 1 m atstume vienas nuo kito ir programinės įrangos, skirtos objekto dviejų koordinačių suskaičiavimui ir pavaizdavimui kompiuterio ekrane. Sinchronizuojamas infraraudonų spindulių signalu ultragarsinių bangų siųstuvas siunčia 40 kHz dažnio impulsus. Šie signalai priimami dviem imtuvais ir apdorojami signalų procesoriumi. Sistemos atsparumo trikdžiams padidinimui siųstuvas siunčia koduotas sekas. Objekto padėtis nustatoma binauraliniu principu.

• Matuojami ultragarsinio signalo sklidimo laikai t₁ ir t₂ nuo siųstuvo T iki imtuvų R₁ ir R₂, esančių atstumu L₀ nuo vienas kito;
• Objekto koordinatės x_t, y_t skaičiuojamos pagal formules:
  

  

Pagrindiniai sistemos parametrai

• Didžiausias atstumas – 20 m;
• Koordinačių x_t ir y_t nustatymo neapibrėžtis – ±7 cm;
• Matavimo trukmė (20 m):
• Vienetinis matavimas – 5 s;
• Vidurkinimas (10 matavimų) – 10 s;
• Ultragarsinių signalų dažnis – 40 kHz.

1. R.Kažys, L.Mažeika, O.Tumšys. The experimental investigation of spatial resolution of ultrasonic coordinate meter. Ultragarsas. 2002. Vol. 42. No. 1. P. 29-31. /pdf/
2. R. Kažys, L. Mažeika, O.Tumšys. Ultrasonic method for measurement of mobile object coordinates. Ultragarsas. 2008. Vol. 63. No. 4. P. 20-24. /pdf/