📄 🔈 ⚕️ अंडरवाटर अल्ट्रासोनिक रेंजफाइंडर मॉड्यूल। भाग तीन 🗣️ 👩🏼‍🎨 🎅🏻

बिना बिल्डअप के।

सोनार ( एक और दो ) के पिछले संस्करणों की तुलना में परियोजना में सबसे महत्वपूर्ण बदलाव, एनालॉग भाग का सरलीकरण और अधिक से अधिक विनिर्माण क्षमता की ओर मॉड्यूल की विधानसभा प्रक्रिया का विकास है। मामले के अंदर बोर्ड और एमिटर को सील करने के लिए चिपकने और यौगिकों के विभिन्न संयोजनों का परीक्षण किया गया है।

अच्छी तरह से और तथ्य यह है कि अब यह एक व्यावसायिक उत्पाद है, जिसे उत्पादन स्तर पर लाया गया है।

उत्पादन

विशेष रूप से एक बहुत ही असुविधाजनक अस्थायी लाभ नियंत्रण के साथ पीड़ा होती है, जो एक संकीर्ण गतिशील सीमा की समस्या को हल नहीं करता है, यह एक एकीकृत लॉगरिदमिक एम्पलीफायर का उपयोग करने का निर्णय लिया गया था। भगवान (यदि आप मौजूद हैं), इस चमत्कार के लिए एनालॉग डिवाइसेस पर धन्यवाद! सभी सोनार कार्यक्षमता का एक तिहाई, अतिशयोक्ति के बिना, वह है। प्रतिपुष्टि? कतरन? स्व-प्रेरण? नहीं, नहीं सुना है। हमारा जवाब AD8310 है!

पिछला विकल्प भी काम कर रहा है, लेकिन minuses के साथ। सबसे पहले, सक्रिय बहुत संकीर्ण-बैंड फिल्टर के दो कैस्केड को कॉन्फ़िगर करना मुश्किल है। दूसरे, लाभ नियंत्रण सर्किट - इसे नियंत्रित करने की आवश्यकता है। तीसरा, आयाम का पता लगाने का झरना गैर-रैखिक है जो इसकी गतिशील सीमा की सीमाओं के करीब है। पिछले दो बिंदुओं के लिए, विशेषताओं, भाग में, तापमान और प्रमुख घटकों के मापदंडों के प्रसार पर निर्भर करता है। इसलिए हम लॉगरिदमिक एम्पलीफायर में आए। नए एनालॉग पथ का एक महत्वपूर्ण लाभ है - यह लॉगरिदमिक पैमाने के साथ एक मापने वाला उपकरण है। यह आपको उच्च उपलब्ध निष्ठा के साथ पारंपरिक 12-बिट एडीसी के साथ संपूर्ण उपलब्ध डायनेमिक रेंज (95 डीबी) पर कब्जा करने की अनुमति देता है, और सॉफ्टवेयर पक्ष पर प्रसंस्करण के बाद नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है।

विनिर्माण प्रौद्योगिकी में परिवर्तन के लिए। मुख्य बात यह है कि आसंजन की समस्याओं को हल करना।
एक दूसरे के लिए सामग्री के आसंजन का मुद्दा बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह यह संपत्ति है जो मुख्य रूप से लीक से सुरक्षा प्रदान करती है। मॉड्यूल का इंटीरियर एक परिसर से भरा है और सबसे कमजोर बिंदु कास्टिंग कंपाउंड के साथ केबल म्यान का जंक्शन है, जिसमें दबाव को समझने और सर्किट को सील करने की मुख्य जिम्मेदारी है। इस यौगिक में घटकों के लिए उच्च शक्ति और अच्छा आसंजन होना चाहिए। तथ्य यह है कि केबल के अंदर हवा होती है, जो दबाव में संकुचित होती है, जिससे बाहरी शेल आसपास के परिसर से दूर हो जाता है। इस समस्या के कई समाधान हैं। हमारे मामले में मुख्य कार्रवाई पॉलीयुरेथेन म्यान में एक केबल का उपयोग हेलुकबेल डेटापुर-सी था। हमारे द्वारा परीक्षण किए गए कई केबलों में से चयनित यौगिक में यह सबसे अच्छा आसंजन है। केबल का वह हिस्साजो मामले में चला जाता है और एक यौगिक से भरा होता है, इसके अतिरिक्तप्लाज्मा यौगिक पर और भी अधिक पकड़ के लिए इलाज किया । कटअवे

मॉड्यूल:

कुछ बटरेट्स RoHS की कहानी लेकर आए । संक्षेप में, RoHS उत्पादों (सीसा, पारा, कैडमियम और अन्य बायक) में खतरनाक पदार्थों की सामग्री को नियंत्रित करने वाले यूरोपीय संघ के नियम हैं। और चूंकि हम मूल रूप से निर्यात पर ध्यान केंद्रित कर रहे थे, इसलिए घटकों के चयन में प्राथमिकता उन लोगों को दी गई जिनके पास RoHS प्रमाणपत्र / अनुरूपता की घोषणाएं थीं। इसलिए, वैसे, रूसी घटकों पर विचार नहीं किया गया था। एकमात्र अपवाद सीसा पाईज़ोकेरिक्स था, जिसका उपयोग सोनार में इलेक्ट्रो-ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के रूप में किया जाता था। इन सामग्रियों को RoHS विनियमन से छूट दी गई है, बाउंड लीड के साथ किसी भी सिरेमिक की तरह (2011/65 / EN छूट 7 © -I)।

चूंकि निर्यात का उल्लेख था ...

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सोनार केस स्टेनलेस स्टील से बना है, जो आंतरिक सर्किट के लिए स्क्रीन के रूप में भी काम करता है। इसमें सर्किट तत्वों के साथ सीधे गैल्वेनिक संपर्क नहीं होना चाहिए, इसलिए यह वेल्डिंग का उपयोग करके शरीर को वेल्डेड सिरेमिक संधारित्र के माध्यम से जमीन से जुड़ा हुआ है।

सभी शिप किए गए मॉड्यूल दबाव परीक्षण हैं। 100 मीटर की घोषित गहराई के बावजूद, परीक्षण दबाव 35 वायुमंडल (लगभग 350 मीटर के बराबर) है। जैसा कि वे कहते हैं, इसे ज़्यादा करना बेहतर है ...

सीमा तक दबाव परीक्षण की स्थापना सरल है। दबाव का स्रोत एक मैनोमीटर के साथ हीटिंग सिस्टम के लिए दबाव परीक्षण प्रणाली है। दबाव कक्ष एक उच्च गुणवत्ता वाले पॉलीप्रोपाइलीन पाइप का एक खंड है, जिसके एक तरफ दबाव परीक्षण नली को जोड़ने वाली एक फिटिंग होती है, और दूसरी तरफ एक छेद होता है और परीक्षण किए गए मॉड्यूल के केबल के लिए एक सील होता है।

प्रमुख मापदंडों में से एक विकिरण पैटर्न है। निम्नलिखित निर्माण का उपयोग मापने वाली बेंच के रूप में किया गया था:

सोनार को मछलीघर में स्थायी रूप से तय किया गया है। एंटीना प्राप्त करने वाला मोबाइल सोनार उत्सर्जक के साथ समान स्तर पर स्थित है और समतल विमान में 180 ° के भीतर चक्कर लगाने की क्षमता रखता है। इस प्रकार, हम सोनार एमिटर के सापेक्ष रिसीवर की दिशा के आधार पर प्राप्त ध्वनिक संकेत के आयाम को मापने में सक्षम हैं। सोनार पिंस में से एक को ऑसिलोस्कोप के लिए घड़ी के आउटपुट में ट्यून किया गया था, ताकि आप परिलक्षित सोनार सिग्नल को स्पष्ट रूप से परिलक्षित कर सकें। माप ने 12 डिग्री के कोण को प्राप्त ध्वनिक संकेत के अधिकतम आयाम को आधा दिखाया।

प्राप्त आंकड़ों के आधार पर ग्राफ:

अनुभव का उपयोग करें

यह मानना भोला है कि सोनारों के नमूने मुफ्त में परीक्षकों को भेजकर, हम उच्च-गुणवत्ता की प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकते हैं, हमने समय गंवा दिया और महत्वपूर्ण परीक्षा परिणाम नहीं मिले। एक भावना है कि डिवाइस से निपटने के लिए परीक्षकों की प्रेरणा अधिक होगी, अगर वे लागत का कम से कम 50% भुगतान करते हैं।

फिर भी, गुणवत्ता प्रतिक्रिया तब होती है जब आप स्वयं अपने उत्पाद के उपयोगकर्ता बन जाते हैं।

यहां हम आसानी से अपने सोनार के संभावित उपयोगों में से एक पर चलते हैं।

हम अभी भी पानी के नीचे के रोबोट से दूर हैं, लेकिन हमने अपने दम पर स्नानागार के लिए ऑटोपायलट नाव को इकट्ठा किया।

PixHawk (सॉफ्टवेयर - ArduPilot) को ऑटोपायलट कंट्रोलर के रूप में चुना गया था।

नाव एक पूर्वनिर्मित मार्ग के साथ चलती है। जीपीएस रिसीवर से डेटा के साथ मेमोरी कार्ड पर नीचे की दूरी पर सोनार डेटा को ऑटोपायलट रिकॉर्ड किया जाता है। इन आंकड़ों को मिलाकर, जलाशय के तल का नक्शा बनाना संभव है।

सामान्य शब्दों में, कनेक्शन आरेख निम्नानुसार है:

और यह Gretta-2 वैज्ञानिक अनुसंधान पोत है जिसमें स्थापित उपकरण हैं:

परीक्षण के दिन एक मजबूत हवा का झोंका आया, और हमारे श्रोणि में सॉसेज था, जिसके परिणामस्वरूप सोनार समय-समय पर हांफते रहे, जिससे रीडिंग प्रभावित हुई। नीचे दी गई छवि मापा गहराई के भूखंड में इन असामान्य चोटियों को दिखाती है। इसलिए, यदि आप इस डिज़ाइन को दोहराना चाहते हैं, तो आपको इस बारीकियों पर कुछ ध्यान देना चाहिए।

एक बेहतर दिन पर परीक्षणों ने अधिक सटीक डेटा प्राप्त करना संभव बना दिया, जिसकी बदौलत स्थानीय जलाशय के एक छोटे से हिस्से का निचला नक्शा बनाया गया:

वैसे, मॉड्यूल दो प्रकार के प्रोटोकॉल को लागू करता है: बाइनरी, और टेक्स्ट NMEA। उत्तरार्द्ध ArduPilot प्लेटफ़ॉर्म द्वारा समर्थित है, इसलिए सोनार और ऑटोपायलट नियंत्रक के कनेक्शन के साथ कोई समस्या नहीं है।

ArduPilot के साथ काम करने के लिए हमारे सोनार को पूर्व-कॉन्फ़िगर करने के तरीके के बारे में जानकारी यहां पाई जा सकती है।

सोनार के साथ प्रयोग करने के लिए, परिष्कृत बाहरी उपकरण होना आवश्यक नहीं है, या उन्नत प्रोग्रामिंग कौशल के अधिकारी नहीं हैं। हमारे GUI के साथ पहले से लोड Android स्मार्टफोन होना पर्याप्त है, किसी भी USB-> UART कनवर्टर और OTG केबल। आप इस तरह के मापदंडों को विकिरण की आवृत्ति, पैकेट में दालों की संख्या, जांच दालों की पीढ़ी की अवधि, और बहुत कुछ बदल सकते हैं। इन मापदंडों को बदलने का परिणाम स्क्रीन पर तुरंत दिखाई देता है।

यदि स्मार्टफोन में जीपीएस मॉड्यूल है, तो आप स्मार्टफोन के जीपीएस से ही सोनार डेटा और डेटा रिकॉर्ड कर सकते हैं।

डिस्क से उत्सर्जक को एक आयताकार समानांतर रूप से बदलते हुए, आप एक तरह का HBO - साइड - सोनार को एक संकीर्ण बीम सोनार से स्कैन कर सकते हैं । कम से कम, बिल्कुल।

हालांकि छोटी शक्ति और अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट आयाम आपको दसियों मीटर तक चमकने की अनुमति नहीं देंगे, लेकिन यह एचबीओ के सिद्धांतों से परिचित होने के लिए पर्याप्त है, सेटिंग्स के साथ खेलते हैं और तुरंत इन सेटिंग्स को बदलने का परिणाम देखते हैं।

न्यूनतम पर एचबीओ:

मैं जीयूआई पर भी निवास करना चाहूंगा।

इस तथ्य के साथ कि वह जानता है कि सोनार के मापदंडों को कैसे बदलना है, निर्देशांक के साथ लॉग लिखें, एक दूरस्थ सर्वर (विकास में एक विशेषता) को डेटा भेजें, यह भी एक खुला स्रोत प्रोजेक्ट है जो जावा में एंड्रॉइड स्टूडियो में लिखा गया है। उन लोगों के लिए जो बाहरी उपकरणों के साथ मोबाइल विकास और अनुप्रयोग के संचार में लगे हुए हैं, शायद हमारे आवेदन में लागू होने वाले समाधान उपयोगी होंगे।

मैं यह भी जोड़ना चाहूंगा कि सोनार, UART इंटरफ़ेस के अलावा, कई अतिरिक्त असतत इनपुट / आउटपुट हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, सोनार के एक सरणी को सिंक्रनाइज़ करने और सिंथेटिक एपर्चर के साथ एक लोकेटर की समानता बनाने के लिए। लेकिन यह पूरी तरह से अलग कहानी है ...

पीएस मैं लगभग भूल गया ...

MEMS IMU.
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