Многократный ультразвуковой дальномер Вопрос

Типичный пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь не будет столь же эффективным, если он работает на частотах, отличных от номинальных. Они действуют как резонансный резервуар LC, поэтому чувствительность падает довольно резко.
Типичная цифра, по-видимому, составляет полосу пропускания ~ 2 кГц -6 дБ (например, с преобразователем 40 кГц, если он будет вдвое менее чувствительным или даст половину выходного сигнала на частотах 39 кГц и 41 кГц)

40 кГц кажется наиболее распространенным (и дешевым), но вы можете получить разные частоты, такие как 25 кГц, 60 кГц, 180 кГц и т. д.

Вместо того, чтобы делать это, почему бы просто не использовать 4 одинаковых и пульсировать каждый отдельно, или использовать один и повернуть на нужный угол с помощью сервопривода.
Если ваш робот не движется очень быстро, не имеет значения, если вы слегка смещаете импульсы. Вы даже можете сделать базовый SONAR таким образом, вот интересный пример на основе PIC .

Можно ли использовать несколько ультразвуковых датчиков на одном роботе? Да: «Использование нескольких датчиков сонара» .

Как вы уже поняли, один датчик часто получает эхо пингов, отправленных другим датчиком. Есть несколько способов борьбы с перекрестной чувствительностью, примерно в порядке упрощения:

• пинговать только один преобразователь за раз, игнорируя все остальные преобразователи, ожидая, пока исчезнут «призрачные эхо» от текущего преобразователя, прежде чем пинговать следующий преобразователь. Это намного быстрее, чем механическое вращение одного преобразователя. Возможно, этого будет достаточно быстро, если только ваш робот не врезается в объекты почти со скоростью звука :-).
• Используйте передатчики или приемники с относительно узким углом луча (или оба) для каждого датчика и увеличивайте угол от одного датчика к другому, чтобы один датчик не мог слышать эхо от другого (если только что-то перед датчиком не вызывает странных боковых отражений). ) -- датчики расположены под углом примерно таким же, как угол луча. Увы, это оставляет «слепые зоны» между преобразователями, где объекты не видны ни одному преобразователю.
• Некоторая комбинация - например, увеличить угол от одного датчика к другому, чтобы один датчик слышал только эхо от двух своих соседей (примерно половина угла луча); затем попеременно пингуйте четные датчики (игнорируя нечетные датчики) и проверяя нечетные датчики (игнорируя четные датчики).
• каждый преобразователь работает на разной частоте. Увы, все недорогие ультразвуковые преобразователи, за редким исключением , настроены на резонанс в 40 кГц. При прослушивании различных сигналов эти преобразователи могут «слышать» только те сигналы, которые находятся в пределах нескольких кГц от 40 кГц. Вам придется сбалансировать (а) чем дальше от 40 кГц вы используете преобразователь, рассчитанный на 40 кГц, тем менее он чувствителен, поэтому вам нужна частота, «относительно близкая» к 40 кГц; и (а) Чем ближе все частоты друг к другу, тем труднее различать их, поэтому вам нужен набор частот, которые разбросаны «относительно далеко друг от друга». Я не знаю, есть хороший компромисс или нет - если нет, вы застряли с (c) использовать более дорогие датчики, настроенные на другие частоты,«широкополосные» датчики, не настроенные на какую-либо конкретную частоту.
• Используйте различные тайминги передачи, чтобы исключить паразитные эхо-сигналы. Скажем, вы передаете слева, задерживаете 2 мс (недостаточно, чтобы эхо затихло), затем передаете справа, ... после того, как эхо стихнет, затем передаете слева, задерживаете 3 мс, затем передаете от право. Если правильный приемник оба раза получает эхо на 5 мс позже, то вы можете быть уверены, что это настоящее эхо; если правый приемник получает эхо на 5 мс позже в первый раз и на 6 мс позже во второй раз, это, вероятно, фантом от левого приемника. (Существуют гораздо более сложные методы «расширения спектра» для разделения множества передатчиков, использующих одну и ту же частоту одновременно).
• Объедините сигналы со всех приемников. Если у вас есть один центральный передатчик, который пингуется во всех направлениях (или, что то же самое, у вас есть передатчики, направленные во всех направлениях, и вы пингуете их все одновременно), и первое эхо, которое вы получаете, сначала попадает в левый приемник (а затем в правый). приемник слышит эхо), вы знаете, что ближайшее препятствие находится ближе к левой стороне, чем к правой стороне. (Существуют более сложные методы «фазированной решетки», которые объединяют сигналы от всех приемников, и еще более сложные методы «формирования луча» для небольшой регулировки времени передачи всех передатчиков).

PS: Вы видели "Инфракрасное против ультразвукового - что вы должны знать" ?