অতিস্বনক রেঞ্জ ফাইন্ডার ডিজাইন এবং অ্যাপ্লিকেশন বিশ্লেষণ
এই কাগজটি অতিস্বনক ট্রান্সমিশনে দূরত্ব এবং সময়ের মধ্যে সম্পর্ক ব্যবহার করে এবং নিয়ন্ত্রণ এবং ডেটা প্রক্রিয়াকরণের জন্য AT89C51 একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার ব্যবহার করে এবং একটি অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডার ডিজাইন করে যা দুটি বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব পরিমাপ করতে পারে। রেঞ্জফাইন্ডার প্রধানত একটি অতিস্বনক ট্রান্সমিটার সার্কিট, একটি অতিস্বনক রিসিভার সার্কিট, একটি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ সার্কিট, একটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সনাক্তকরণ সার্কিট এবং একটি প্রদর্শন সার্কিট দ্বারা গঠিত। ডিজাইন করা অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডার ব্যবহার করে, বিভিন্ন দূরত্ব পরীক্ষা করা হয় এবং একটি বিশদ ত্রুটি বিশ্লেষণ করা হয়।
অতিস্বনক দূরত্ব মাপার মাইক্রোকন্ট্রোলার তাপমাত্রা সেন্সর
সমাজের বিকাশের সাথে সাথে দূরত্ব বা দৈর্ঘ্য পরিমাপের জন্য মানুষের উচ্চ এবং উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। অতিস্বনক রেঞ্জিং এর অ-যোগাযোগ পরিমাপ এবং তুলনামূলকভাবে উচ্চ নির্ভুলতার কারণে আরও বেশি মনোযোগ দেওয়া হয়। এই কাগজে ডিজাইন করা অতিস্বনক পরিসীমা সন্ধানকারী বিভিন্ন দূরত্ব পরীক্ষা করতে পারে এবং বিস্তারিত ত্রুটি বিশ্লেষণ করতে পারে।
1. নকশা নীতি
অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডার বাধার সম্মুখীন হলে অতিস্বনক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। অতিস্বনক ট্রান্সমিটার একটি নির্দিষ্ট দিকে অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করে এবং নির্গমনের একই সময়ে সময় শুরু করে। অতিস্বনক তরঙ্গ বাতাসে প্রচার করে এবং পথে বাধার সম্মুখীন হলে অবিলম্বে ফিরে আসে এবং অতিস্বনক রিসিভার প্রতিফলিত তরঙ্গ গ্রহণ করার সাথে সাথেই বাধা দেয় এবং সময় বন্ধ করে দেয়। উৎপন্ন তরঙ্গ নির্গত হওয়ার পর বাধা দ্বারা প্রতিফলিত প্রতিধ্বনিগুলিকে ক্রমাগত সনাক্ত করে, নির্গত অতিস্বনক তরঙ্গ এবং প্রাপ্ত প্রতিধ্বনির মধ্যে সময়ের পার্থক্য T পরিমাপ করা হয় এবং তারপর দূরত্ব L গণনা করা হয়। মৌলিক রেঞ্জিং সূত্র হল: L=(△t/2)*C
যেখানে L - দূরত্ব পরিমাপ করতে হবে
T - প্রেরিত তরঙ্গ এবং প্রতিফলিত তরঙ্গের মধ্যে সময়ের ব্যবধান
C--- বাতাসে অতিস্বনক তরঙ্গের শব্দের গতি, যা ঘরের তাপমাত্রায় 340m/s হিসাবে নেওয়া হয়
শব্দের গতি নির্ধারণ করার পরে, অতিস্বনক তরঙ্গের রাউন্ড-ট্রিপ সময় পরিমাপ করে L পাওয়া যেতে পারে।
2. অতিস্বনক পরিসীমা সন্ধানকারী নকশা লক্ষ্য
দূরত্ব পরিমাপ: 5 মিটার মধ্যে; দুটি পয়েন্টের মধ্যে দূরত্ব LED এর মাধ্যমে সঠিকভাবে প্রদর্শিত হতে পারে; ত্রুটি 5 শতাংশের কম।
3. ডেটা পরিমাপ এবং বিশ্লেষণ
1. ডেটা পরিমাপ এবং বিশ্লেষণ
প্রকৃত পরিমাপের কাজের সীমাবদ্ধতার কারণে, পরিমাপের জন্য 30 সেমি, 50 সেমি, 70 সেমি, 80 সেমি, 90 সেমি এবং এক মিটারের নিচে 100 সেন্টিমিটারের ছয়টি দূরত্ব নির্বাচন করা হয়েছিল এবং পরিমাপের ডেটা পেতে প্রতিটি দূরত্ব ক্রমাগত সাত বার পরিমাপ করা হয়েছিল (তাপমাত্রা: 29) ডিগ্রী ), যেমন টেবিলে দেখানো হয়েছে। টেবিলের ডেটা থেকে দেখা যায় যে পরিমাপ করা মানটি প্রকৃত মানের থেকে সাধারণত কয়েক সেন্টিমিটার বড়, তবে ক্রমাগত পরিমাপের নির্ভুলতা তুলনামূলকভাবে বেশি।
পরিমাপ করা ডেটার প্রতিটি সেটের জন্য, একটি সর্বোচ্চ মান এবং একটি সর্বনিম্ন মান সরানো হয়, এবং তারপরে গড় মান গণনা করা হয়, যা চূড়ান্ত পরিমাপ ডেটা হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং অবশেষে তুলনামূলক বিশ্লেষণ করা হয়। তথ্যের এই প্রক্রিয়াকরণেরও একটি নির্দিষ্ট মাত্রার বিজ্ঞান এবং যৌক্তিকতা রয়েছে। টেবিলের ডেটা থেকে, যদিও অতিস্বনক তরঙ্গে তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণ করা হয়েছে, তুলনামূলকভাবে স্বল্প দূরত্বের পরিমাপের ক্ষেত্রে আপেক্ষিক ত্রুটি তুলনামূলকভাবে বড়। বিশেষ করে 30cm এবং 50cm দূরত্ব পরিমাপের জন্য, আপেক্ষিক ত্রুটিগুলি যথাক্রমে 5 শতাংশ এবং 4.8 শতাংশে পৌঁছেছে৷ কিন্তু সমস্ত পরিমাপের ফলাফল থেকে, এই নকশার ত্রুটি তুলনামূলকভাবে ছোট এবং অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল। এই ডিজাইনের অন্ধ এলাকা প্রায় 22.6 সেমি, যা মূলত ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
2. ত্রুটি বিশ্লেষণ
রেঞ্জিং ত্রুটি প্রধানত নিম্নলিখিত দিক থেকে আসে:
(1) অতিস্বনক ট্রান্সমিটিং এবং রিসিভিং প্রোব এবং পরিমাপ বিন্দুর মধ্যে একটি নির্দিষ্ট কোণ রয়েছে, যা পরিমাপের দূরত্বের সর্বোচ্চ মানকে সরাসরি প্রভাবিত করে; (2) অতিস্বনক ইকো শব্দের তীব্রতা সরাসরি পরিমাপ করা দূরত্বের সাথে সম্পর্কিত, তাই প্রকৃত পরিমাপ এটি অগত্যা একটি প্রতিধ্বনির একটি শূন্য-ক্রসিং ট্রিগার নয়; (3) অপরিশোধিত সরঞ্জামগুলির কারণে, প্রকৃত পরিমাপের দূরত্বেও ত্রুটি রয়েছে। অনেকগুলি কারণ রয়েছে যা পরিমাপের ত্রুটিকে প্রভাবিত করে, যেমন ক্ষেত্রের পরিবেশের হস্তক্ষেপ, সময় বেস পালস ফ্রিকোয়েন্সি এবং আরও অনেক কিছু।
4. অ্যাপ্লিকেশন বিশ্লেষণ
বায়ুমণ্ডলে স্থল দূরত্ব পরিমাপ করার জন্য আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যবহার একটি প্রযুক্তি যা আধুনিক ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির বিকাশের পরেই আনুষ্ঠানিকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। যেহেতু অতিস্বনক রেঞ্জিং একটি অ-যোগাযোগ সনাক্তকরণ প্রযুক্তি, এটি আলো, পরিমাপ করা বস্তুর রঙ ইত্যাদি দ্বারা প্রভাবিত হয় না এবং কঠোর পরিবেশে ব্যবহার করা যেতে পারে। (যেমন ধুলো ধারণকারী) একটি নির্দিষ্ট অভিযোজন ক্ষমতা আছে. অতএব, এটি অত্যন্ত বহুমুখী। উদাহরণস্বরূপ: জরিপ করা এবং টপোগ্রাফিক মানচিত্র তৈরি করা, বাড়ি তৈরি করা, সেতু, রাস্তা, খনি খনন করা, তেলের কূপ ইত্যাদি, অতিস্বনক তরঙ্গ ব্যবহার করে ভূমি দূরত্ব পরিমাপ করা ফটোইলেকট্রিক প্রযুক্তি ব্যবহার করে অর্জন করা হয়। অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডারগুলির সুবিধাগুলি হল: যন্ত্রের খরচ হালকা তরঙ্গ রেঞ্জফাইন্ডারের তুলনায় কম, শ্রম-সঞ্চয়, পরিচালনা করা সহজ।
উন্নত রোবট প্রযুক্তিতেও অতিস্বনক রেঞ্জফাইন্ডার ব্যবহার করা হয়। রোবটে অতিস্বনক উৎস ইনস্টল করা আছে, যা ক্রমাগত আশেপাশে অতিস্বনক তরঙ্গ নির্গত করে এবং একই সাথে রোবটের নিজস্ব অবস্থান নির্ধারণ করতে বাধা দ্বারা প্রতিফলিত প্রতিধ্বনি গ্রহণ করে এবং রোবটকে নিয়ন্ত্রণ করতে সেন্সর হিসেবে ব্যবহার করে। কম্পিউটার এবং তাই। যেহেতু অতিস্বনক তরঙ্গগুলি দিকনির্দেশক নির্গমন, ভাল দিকনির্দেশনা এবং তীব্রতার সহজ নিয়ন্ত্রণের জন্য সহজ, এর প্রয়োগের মান ব্যাপকভাবে মূল্যায়ন করা হয়েছে।
এক কথায়, উপরের বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে আল্ট্রাসনিক রেঞ্জিং ব্যবহার করার অনেক দিক থেকে অনেক সুবিধা রয়েছে। অতএব, এই বিষয়ের গবেষণা খুবই ব্যবহারিক এবং বাণিজ্যিকভাবে মূল্যবান।
