الٹراسونک فاصلہ میٹر ڈیزائن اور درخواست کا تجزیہ
1. ڈیزائن کے اصول
الٹراسونک رینج فائنڈر الٹراسونک لہروں کی خصوصیات کی بنیاد پر پیمائش کرتے ہیں جب رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ الٹراسونک ٹرانسمیٹر الٹراسونک لہروں کو ایک خاص سمت میں خارج کرتا ہے اور اسی وقت ٹائمنگ شروع کرتا ہے۔ الٹراسونک لہریں ہوا میں پھیلتی ہیں اور راستے میں رکاوٹوں کا سامنا کرنے پر فوراً واپس آجاتی ہیں۔ جب الٹراسونک ریسیور منعکس لہروں کو حاصل کرتا ہے، تو یہ فوری طور پر رکاوٹ بنتا ہے اور وقت کو روک دیتا ہے۔ پیدا شدہ لہر کے خارج ہونے کے بعد رکاوٹ سے منعکس ہونے والی بازگشت کا مسلسل پتہ لگا کر، الٹراسونک لہر کو منتقل کرنے اور بازگشت وصول کرنے کے درمیان وقت کا فرق ماپا جاتا ہے، اور پھر فاصلہ L کا حساب لگایا جاتا ہے۔ بنیادی رینج فارمولہ ہے: L=(△t/2)*C
جہاں L--فاصلہ ناپا جانا ہے۔
T--منتقی لہر اور منعکس لہر کے درمیان وقت کا وقفہ
C--ہوا میں الٹراسونک لہروں کی آواز کی رفتار، جسے کمرے کے درجہ حرارت پر 340m/s لیا جاتا ہے۔
آواز کی رفتار کا تعین کرنے کے بعد، الٹراسونک لہر کے راؤنڈ ٹرپ ٹائم کی پیمائش کرکے L حاصل کیا جا سکتا ہے۔
2. الٹراسونک رینج فائنڈر کے ڈیزائن اہداف
فاصلے کی پیمائش: 5 میٹر کی حد کے اندر؛ ایل ای ڈی کے ذریعے دو پوائنٹس کے درمیان فاصلہ درست طریقے سے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ غلطی 5٪ سے کم ہے۔
3. ڈیٹا کی پیمائش اور تجزیہ
ڈیٹا کی پیمائش اور تجزیہ
اصل پیمائش کے کام کی حدود کی وجہ سے، آخر میں پیمائش کے لیے 30cm، 50cm، 70cm، 80cm، 90cm، اور 100cm کے چھ فاصلے کا انتخاب کیا گیا۔ پیمائش کے اعداد و شمار (درجہ حرارت: 29 ڈگری) حاصل کرنے کے لیے ہر فاصلے کو یکے بعد دیگرے سات بار ناپا گیا، جیسا کہ جدول میں دکھایا گیا ہے۔ جدول میں موجود ڈیٹا سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ناپی گئی قدریں عام طور پر اصل قدروں سے کئی سینٹی میٹر بڑی ہوتی ہیں، لیکن مسلسل پیمائش کی درستگی اب بھی نسبتاً زیادہ ہے۔
ناپے گئے ڈیٹا کے ہر سیٹ سے زیادہ سے زیادہ قدر اور کم از کم قدر کو ہٹا دیں، اور پھر اوسط قدر تلاش کریں، جو حتمی پیمائش کے ڈیٹا کے طور پر استعمال ہوتی ہے، اور آخر میں تقابلی تجزیہ کریں۔ اس طرح ڈیٹا پر کارروائی کرنے میں بھی ایک خاص حد تک سائنسی اور معقولیت ہوتی ہے۔ جدول میں موجود ڈیٹا سے اندازہ لگاتے ہوئے، اگرچہ الٹراسونک لہر درجہ حرارت کی تلافی ہے، لیکن نسبتاً قریبی فاصلے پر پیمائش میں اس کی نسبتاً بڑی خرابی ہے۔ خاص طور پر 30 سینٹی میٹر اور 50 سینٹی میٹر کے فاصلے کی پیمائش کے لیے، متعلقہ غلطیاں بالترتیب 5% اور 4.8% تک پہنچ گئیں۔ تاہم، تمام پیمائش کے نتائج کو دیکھتے ہوئے، اس ڈیزائن کی غلطیاں نسبتاً چھوٹی اور نسبتاً مستحکم ہیں۔ اس ڈیزائن کا بلائنڈ ایریا تقریباً 22.6 سینٹی میٹر ہے، جو بنیادی طور پر ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
خرابی کا تجزیہ
رینج کی غلطیاں بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں سے آتی ہیں:
(1) الٹراسونک ٹرانسمیشن اور وصول کرنے والی تحقیقات اور ناپے ہوئے نقطہ کے درمیان ایک خاص زاویہ ہے، جو ناپے گئے فاصلے کی قدر کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ (2) الٹراسونک ایکو کی شدت کا براہ راست تعلق اس فاصلے سے ہے جس کی پیمائش کی جائے، لہذا اصل پیمائش کے دوران، یہ ضروری نہیں کہ پہلی بازگشت کے صفر کراسنگ پوائنٹ سے متحرک ہو۔ (3) ابتدائی آلات کی وجہ سے، اصل ناپے گئے فاصلے میں بھی غلطیاں ہیں۔ بہت سے عوامل ہیں جو پیمائش کی غلطیوں کو متاثر کرتے ہیں، بشمول سائٹ پر ماحولیاتی مداخلت، ٹائم بیس پلس فریکوئنسی وغیرہ۔
