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초음파시스템

저작시기 2007.01 |등록일 2007.06.02 한글파일한글 (hwp) | 8페이지 | 가격 1,000원

소개글

초음파시스템에대해 간략한 정의와 설명
그리고 회로도와 각주파수파형그림등을
넣은 레포트입니다.

목차

초음파 시스템
적외선 거리 측정기
(1) 회로도 1 (송신부)
(2) 회로도 2 (수신부)

본문내용

-초음파 시스템은 강인하고 간단하며 저렴하고 저전력이다. 초음파 시스템은 카메라에서 초점을 맞추거나, 경고 시스템에서 운동검출을 하거나, 로봇에서 운항과 범위를 측정하는데 직접 사용되나 단점은 분해능이 제한된다는 것이다.
이 분해능은 파장 (wavelength) 에 의해 제한되며 온도의 자연적인 비균일성 (natural inhomogeneity) 에 의해 제한되고 매질의 속도와 센서의 최대 범위에 의해 제한된다. 또한 센서의 최대 범위는 매질에서 초음파 에너지의 흡수작용에 의해 제한된다.
현재 초음파 장치는 20 KHz 에서 2 KHz 까지의 주파수 범위를 가지고 있다.
대부분의 초음파 장치는 주행시간 (time-of-flight) 방법을 이용하여 측정한다. 이 방식에서 변환기는 높은 주파수의 초음파 펄스를 방사하고, 이 초음파는 임의의 거리를 주행하고 매질에 부딪혀 분리될 때 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신기에 의해 수신하는 방식이다.
변환기와 물체 사이의 거리는 주행한 거리의 절반이고 음파의 속도와 주행시간의 곱과도 같다. 물론 계측의 정확성은 신호의 파장에 의존할 뿐만 아니라 음속과 시간 측정의 정확성에 좌우된다. 매질에서의 소리의 속도는 음파의 주파수와 매질의 밀도, 그리고 매질의 온도에 의존한다. 계측의 정확성을 높이기 위해, 보정막대 (calibration bar) 는 온도 변화에 대해 시스템을 보정하기 위하여 변환기의 1 인치 앞에 위치한다. 이것은 단지 주행하는 거리 사이의 온도가 일정한 경우에만 좋을 뿐 맞을 수도 틀릴 수도 있다.

시간 계측의 정확성은 정확한 거리측정을 하는 데 있어서 매우 중요하다.

일반적으로, 시간을 계측하는 데 있어서 최악의 에러는 최소 임계값 (minimum threshold) 에서 되돌아오는 신호를 수신기가 수신하자마자 클록 (clock) 이 멈추어 ±1/2 의 파장을 갖는 경우이다. 따라서 높은 주파수 초음파 장비가 정확성이 더 높다. 예를 들면 20 KHz 와 200 KHz 의 경우에는 파장이 각각 약 0.67 과 0.067 인치 (17 과 1.7 [mm]) 이고 최악의 상태인 경우 0.34 와 0.034 인치 (8.5 와 0.85 [mm]) 의 정확성을 보인다. 상호 상관 (cross correlation), 위상비교 (phase comparison), 주파수 변조 (frequency modulation), 신호 적분 (signal integration) 의 방법은 초음
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