🚝 🎆 😤 Modul Pengintai Ultrasonik Bawah Air. Bagian ketiga ✍️ 🎖️ 🙎

Tanpa penumpukan.

Perubahan paling signifikan dalam proyek, dibandingkan dengan versi sonar sebelumnya ( satu dan dua ), adalah penyederhanaan bagian analog dan evolusi dari proses perakitan modul ke arah manufakturabilitas yang lebih besar. Berbagai kombinasi perekat dan senyawa telah diuji untuk menutup papan dan emitor di dalam kasing.

Nah dan fakta bahwa sekarang ini adalah produk komersial, dibawa ke tahap produksi.

Produksi

Khususnya tersiksa dengan Kontrol Penguatan Sementara yang sangat merepotkan, yang tidak menyelesaikan masalah rentang dinamis sempit, diputuskan untuk menggunakan penguat logaritmik terintegrasi. Ya Tuhan (jika Anda ada), terima kasih dan kawan-kawan di Analog Devices untuk keajaiban ini! Sepertiga dari semua fungsi sonar, tanpa berlebihan, adalah dia. Umpan balik? Guntingan? Eksitasi diri? Tidak, belum pernah dengar. Jawaban kami adalah AD8310!

Opsi sebelumnya juga berfungsi, tetapi dengan minus. Pertama, dua kaskade filter aktif sangat sempit sulit dikonfigurasi. Kedua, sirkuit kontrol penguatan - perlu dikontrol. Ketiga, kaskade deteksi amplitudo adalah non-linear lebih dekat ke batas rentang dinamisnya. Dalam dua paragraf terakhir, karakteristiknya, sebagian, tergantung pada suhu dan variasi dalam parameter komponen utama. Jadi kami datang ke penguat logaritmik. Jalur analog baru memiliki keunggulan signifikan - ini adalah alat pengukur dengan skala logaritmik. Ini memungkinkan Anda untuk menangkap seluruh rentang dinamis yang tersedia (95 dB) dengan ADC 12-bit konvensional dengan kesetiaan tinggi, dan kontrol gain dapat dilakukan dalam pemrosesan pasca pada sisi perangkat lunak.

Adapun perubahan dalam teknologi manufaktur. Yang utama adalah solusi untuk masalah adhesi.
Masalah adhesi bahan satu sama lain sangat penting, karena sifat inilah yang terutama memberikan perlindungan terhadap kebocoran. Bagian dalam modul diisi dengan senyawa dan titik terlemah adalah persimpangan selubung kabel dengan senyawa casting, yang memiliki tanggung jawab utama untuk menahan tekanan dan menyegel sirkuit. Senyawa ini harus memiliki kekuatan tinggi dan adhesi yang baik untuk komponen. Faktanya adalah bahwa ada udara di dalam kabel, yang dikompresi di bawah tekanan, menyebabkan kulit terluar terlepas dari senyawa di sekitarnya. Ada beberapa solusi untuk masalah ini. Tindakan utama dalam kasus kami adalah penggunaan kabel di selubung poliuretan Helukabel DataPUR-C. Ini memiliki daya rekat terbaik pada senyawa yang dipilih dari banyak kabel yang kami uji. Itu bagian dari kabelyang masuk ke kasing dan diisi dengan senyawa, sebagai tambahanplasma diperlakukan untuk cengkeraman yang lebih besar pada senyawa.

Modul

gambar

Cutaway : Beberapa buttherts membawa kisah RoHS . Singkatnya, RoHS adalah aturan UE yang mengatur kandungan zat berbahaya dalam produk (Timbal, merkuri, kadmium, dan byak lainnya). Dan karena kami awalnya fokus pada ekspor, prioritas dalam pemilihan komponen diberikan kepada mereka yang memiliki sertifikat RoHS / deklarasi kesesuaian. Oleh karena itu, omong-omong, komponen Rusia tidak dipertimbangkan. Satu-satunya pengecualian adalah piezoceramics timbal, yang digunakan sebagai transduser elektro-akustik di sonar. Bahan-bahan ini dikecualikan dari peraturan RoHS, seperti keramik lainnya dengan timbal terikat (2011/65 / EN Pembebasan 7 © -I).

Sejak ekspor disebutkan ...

, .

, . , , . , . . , . , , . – , , .

, ( 12° 0,5°), . , , ( . ) , , , .
10 , - .

, , , .

, .

Casing sonar terbuat dari stainless steel, yang juga bertindak sebagai layar untuk sirkuit internal. Seharusnya tidak memiliki kontak galvanik langsung dengan elemen rangkaian, oleh karena itu terhubung ke tanah melalui kapasitor keramik yang dilas ke tubuh menggunakan pengelasan spot.

Semua modul yang dikirim diuji tekanan. Meskipun kedalaman kerja dinyatakan 100 meter, tekanan uji adalah 35 Atmosfer (setara dengan hampir 350 meter). Seperti yang mereka katakan, lebih baik untuk berlebihan ...

Pemasangan pengujian tekanan hingga batasnya sederhana. Sumber tekanan adalah sistem pengujian tekanan untuk sistem pemanas dengan manometer. Ruang bertekanan adalah segmen pipa polipropilena berkualitas tinggi, di satu sisi terdapat fitting yang menghubungkan selang pengujian tekanan, dan di sisi lain ada penutup dengan lubang dan segel untuk kabel modul yang diuji.

Salah satu parameter utama adalah pola radiasi. Konstruksi berikut digunakan sebagai bangku ukur:

gambar

Sonar dipasang di akuarium secara permanen. Antena penerima bergerak terletak pada tingkat yang sama dengan emitor sonar dan memiliki kemampuan untuk berputar dalam 180 ° di bidang tegak lurus terhadap bidang emitor. Dengan demikian, kami dapat mengukur amplitudo dari sinyal akustik yang diterima tergantung pada arah penerima relatif terhadap emitor sonar. Salah satu pin sonar disetel ke output jam untuk osiloskop, sehingga Anda dapat dengan jelas membedakan sinyal sonar langsung dari yang dipantulkan. Pengukuran menunjukkan sudut 12 ° hingga setengah amplitudo maksimum dari sinyal akustik yang diterima.

Grafik berdasarkan data yang diterima:

gambar

Gunakan pengalaman

Adalah naif untuk percaya bahwa dengan mengirimkan sampel sonar ke penguji secara gratis, kita bisa mendapatkan umpan balik berkualitas tinggi, kita kehilangan waktu dan tidak mendapatkan hasil tes yang signifikan. Ada perasaan bahwa penguji akan memiliki lebih banyak motivasi untuk berurusan dengan perangkat, jika mereka membayar setidaknya 50% dari biaya.

Namun, umpan balik yang berkualitas adalah ketika Anda sendiri menjadi pengguna produk Anda.

Di sini kita lancar beralih ke salah satu kemungkinan penggunaan sonar kami.

Kami masih jauh dari robot bawah laut, tetapi kami merakit sendiri perahu autopilot untuk batimetri.

PixHawk (perangkat lunak - ArduPilot) dipilih sebagai pengontrol autopilot.

Kapal bergerak di sepanjang rute yang sudah ditentukan sebelumnya. Data sonar pada jarak ke bawah direkam autopilot pada kartu memori bersama dengan data dari penerima GPS. Menggabungkan data ini, adalah mungkin untuk membuat peta bagian bawah reservoir.

Secara umum, diagram koneksi adalah sebagai berikut:

gambar

Dan ini adalah kapal penelitian ilmiah Gretta-2 dengan peralatan yang dipasang:

gambar

Angin kencang bertiup pada hari pengujian, dan panggul kami adalah sosis, sebagai akibatnya sonar tersentak secara berkala, yang mempengaruhi pembacaan. Gambar di bawah ini menunjukkan puncak abnormal ini dalam plot kedalaman yang diukur. Jadi, jika Anda ingin mengulangi desain ini, Anda harus memperhatikan nuansa ini.

gambar

Pengujian pada hari yang lebih baik memungkinkan untuk mendapatkan data yang lebih akurat, berkat peta bagian bawah reservoir lokal yang dibangun:

gambar

Omong-omong, modul mengimplementasikan dua jenis protokol: biner, dan teks NMEA. Yang terakhir ini didukung oleh platform ArduPilot, sehingga tidak ada masalah dengan koneksi sonar dan pengendali autopilot.

Informasi tentang cara mengkonfigurasi sonar kami agar berfungsi bersama dengan ArduPilot dapat ditemukan di sini.

Untuk melakukan percobaan dengan sonar, tidak perlu memiliki peralatan eksternal yang canggih, atau memiliki keterampilan pemrograman yang canggih. Cukup untuk memiliki smartphone Android yang dimuat sebelumnya dengan GUI kami, segala USB-> konverter UART dan kabel OTG. Anda dapat mengubah parameter seperti frekuensi radiasi, jumlah pulsa dalam paket, periode generasi pulsa probe, dan banyak lagi. Hasil mengubah parameter ini segera terlihat di layar.

Jika smartphone memiliki modul GPS, maka Anda dapat merekam data dan data sonar dari GPS di smartphone itu sendiri.

Mengubah emitor dari disk ke paralelepiped lonjong, Anda bisa mendapatkan semacam HBO - sisi - memindai sonar dari sonar balok sempit . Minimal, tentu saja.

Meskipun kekuatannya yang kecil dan dimensi ultra-kompak tidak akan membuatnya bersinar selama puluhan meter, itu cukup untuk berkenalan dengan prinsip-prinsip operasi HBO, bermain dengan pengaturan dan langsung melihat hasil dari mengubah pengaturan ini.

HBO pada minimum:

gambar

Saya juga ingin memikirkan GUI.

Seiring dengan fakta bahwa ia tahu cara mengubah parameter sonar, menulis log dengan koordinat, mengirim data ke server jauh (fitur dalam pengembangan), ini juga merupakan proyek sumber terbuka yang ditulis dalam Java di Android Studio. Bagi mereka yang terlibat dalam pengembangan ponsel dan komunikasi aplikasi dengan perangkat eksternal, mungkin solusi yang diterapkan dalam aplikasi kita akan bermanfaat.

Saya juga akan menambahkan bahwa sonar, selain antarmuka UART, memiliki beberapa input / output diskrit tambahan yang dapat digunakan, misalnya, untuk menyinkronkan berbagai sonar dan membangun kesamaan locator dengan aperture sintetis. Tapi ini adalah kisah yang sangat berbeda ...

PS Saya hampir lupa ...

MEMS IMU.
, , . , $2k. , ( ) .

, , , ( ):

Modul Pengintai Ultrasonik Bawah Air. Bagian ketiga

Produksi

Gunakan pengalaman

More articles: