অতিস্বনক রেঞ্জ ফাইন্ডারের মৌলিক নীতি
1. অতিস্বনক জেনারেটর
অতিস্বনক তরঙ্গ অধ্যয়ন এবং ব্যবহার করার জন্য, অনেক অতিস্বনক জেনারেটর ডিজাইন এবং তৈরি করা হয়েছে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, অতিস্বনক জেনারেটর দুটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: একটি হল বৈদ্যুতিক উপায়ে অতিস্বনক তরঙ্গ উৎপন্ন করা এবং অন্যটি যান্ত্রিক উপায়ে অতিস্বনক তরঙ্গ উৎপন্ন করা। বৈদ্যুতিক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে পাইজোইলেকট্রিক, ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ এবং বৈদ্যুতিক প্রকার; যান্ত্রিক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে গ্যারিসন বাঁশি, তরল হুইসেল এবং বায়ুপ্রবাহের শিস। তারা যে অতিস্বনক তরঙ্গ উত্পন্ন করে তা ফ্রিকোয়েন্সি, শক্তি এবং সোনিক বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তিত হয় এবং এইভাবে বিভিন্ন ব্যবহার রয়েছে। সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় পাইজোইলেকট্রিক অতিস্বনক জেনারেটর।
2. পাইজোইলেকট্রিক অতিস্বনক জেনারেটরের নীতি
পাইজোইলেকট্রিক অতিস্বনক জেনারেটর আসলে কাজ করার জন্য পিজোইলেকট্রিক ক্রিস্টালের অনুরণন ব্যবহার করে। অতিস্বনক জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ কাঠামো চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে। এতে দুটি পাইজোইলেকট্রিক ওয়েফার এবং একটি অনুরণন প্লেট রয়েছে। যখন একটি পালস সংকেত তার দুটি মেরুতে প্রয়োগ করা হয়, যার ফ্রিকোয়েন্সি পাইজোইলেকট্রিক চিপের প্রাকৃতিক দোলন কম্পাঙ্কের সমান, পাইজোইলেকট্রিক চিপটি অনুরণিত হবে এবং অনুরণন প্লেটটিকে কম্পিত হতে চালিত করবে, এইভাবে অতিস্বনক তরঙ্গ তৈরি করবে। বিপরীতভাবে, যদি দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা না হয়, যখন অনুরণিত প্লেট অতিস্বনক তরঙ্গ গ্রহণ করে, তখন এটি পাইজোইলেক্ট্রিক চিপকে কম্পন করতে চাপ দেবে, যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করবে এবং তারপর এটি একটি অতিস্বনক রিসিভারে পরিণত হবে।
3. অতিস্বনক পরিসীমা ফাইন্ডার মৌলিক নীতি
অতিস্বনক ট্রান্সমিটার একটি নির্দিষ্ট দিকে অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করে, এবং নির্গমনের সময় হিসাবে একই সময়ে সময় শুরু করে। অতিস্বনক তরঙ্গগুলি বাতাসে প্রচার করে এবং পথে বাধার সম্মুখীন হলে অবিলম্বে ফিরে আসে এবং অতিস্বনক রিসিভার প্রতিফলিত তরঙ্গগুলি পাওয়ার সাথে সাথে সময় বন্ধ করে দেয়। বাতাসে অতিস্বনক তরঙ্গের প্রচারের গতি 340m/s. টাইমার দ্বারা রেকর্ড করা সময় টি অনুসারে, নির্গমন বিন্দু এবং বাধার মধ্যে দূরত্ব (গুলি) গণনা করা যেতে পারে, যথা: s=340t/2। এটি তথাকথিত সময়ের পার্থক্য রেঞ্জিং পদ্ধতি।
অতিস্বনক দূরত্ব পরিমাপের নীতি হল শব্দ তরঙ্গগুলিকে বাধার সম্মুখীন হতে এবং নির্গত হওয়ার পরে প্রতিফলিত হতে এবং নির্গমন বিন্দু থেকে প্রকৃত দূরত্ব গণনা করার জন্য বাতাসে অতিস্বনক তরঙ্গের পরিচিত প্রচারের গতি ব্যবহার করা। নির্গমন এবং গ্রহণের মধ্যে সময়ের পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে বাধার দিকে। এটি দেখা যায় যে অতিস্বনক রেঞ্জিংয়ের নীতিটি রাডারের মতোই।
পরিসরের সূত্রটি এভাবে প্রকাশ করা হয়: L=C×T
সূত্রে, L হল মাপা দূরত্বের দৈর্ঘ্য; সি হল বাতাসে অতিস্বনক তরঙ্গের প্রচারের গতি; T হল পরিমাপ করা দূরত্ব প্রচারের সময়ের পার্থক্য (T হল ট্রান্সমিশন থেকে রিসেপশন পর্যন্ত সময়ের মানের অর্ধেক)।
অতিস্বনক রেঞ্জিং প্রধানত রিভার্সিং রিমাইন্ডার, কনস্ট্রাকশন সাইট, ইন্ডাস্ট্রিয়াল সাইট ইত্যাদির দূরত্ব পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়। যদিও বর্তমান রেঞ্জিং রেঞ্জ 100 মিটারে পৌঁছাতে পারে, পরিমাপের সঠিকতা শুধুমাত্র সেন্টিমিটারের ক্রম পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।
অতিস্বনক তরঙ্গের সহজ দিকনির্দেশক নির্গমন, ভাল দিকনির্দেশনা, তীব্রতার সহজ নিয়ন্ত্রণ এবং পরিমাপ করা বস্তুর সাথে সরাসরি যোগাযোগ না করার সুবিধার কারণে, এটি তরল উচ্চতা পরিমাপের জন্য একটি আদর্শ উপায়। সুনির্দিষ্ট তরল স্তরের পরিমাপে, মিলিমিটার-স্তরের পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জন করা প্রয়োজন, কিন্তু বর্তমানে, গার্হস্থ্য অতিস্বনক রেঞ্জিং ASIC-এর শুধুমাত্র সেন্টিমিটার-স্তরের পরিমাপের নির্ভুলতা রয়েছে। অতিস্বনক রেঞ্জিং ত্রুটির কারণ বিশ্লেষণ করে, মাইক্রোসেকেন্ড স্তরে পরিমাপের সময়ের পার্থক্য উন্নত করে এবং শব্দ তরঙ্গ প্রচারের বেগের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য LM92 তাপমাত্রা সেন্সর ব্যবহার করে, আমাদের ডিজাইন করা উচ্চ-নির্ভুল অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডার মিলিমিটার-স্তরের পরিমাপ অ্যাক্সিউরাসি অর্জন করতে পারে।
