Masofaviy ma’lumotlarni uzatish qurilmasini yaratishda apparat va dasturiy ta`minotini optimallashtirish

II. ASOSIY QISM
Geofiltratsiya modellarining sezgirlik tahlili bu model parametrlarining simulyatsiya natijalariga qanchalik ta’sir qilishini, ya’ni yer osti suvlarining bosimi va oqim tezligini baholashdan iborat. Ushbu tahlil natijasi filtratsiya oqimining tuzilishini tubdan tushunishdir. Bundan tashqari, sezgirlikni tahlil qilish modelni kalibrlashning ajralmas qismi hisoblanadi. Olingan model qiymatlarini haqiqiy parametrlar bilan taqqoslash nuqtai nazaridan eng nozik parametrlar eng muhim bo‘lishi mumkin. Bundan tashqari, sezgirlikni tahlil qilish model xatosini tavsiflash uchun samarali vositadir. Agar natijaninig xato tahlili model xatosining sonli bahosini belgilashga imkon bersa, unda sezgirlik tahlili uni samarali kalibrlash uchun ishlatilishi mumkin bo‘lgan model haqida qo’shimcha ma’lumot beradi.
PGA460 moduli Texas Instruments (TI) PGA460 ultrasonik qurilmasining signal protsessoriga asoslangan bo'lib, u ultratovush o'tkazgich drayverini, qabul qilgichni va signal protsessorini bitta paketda birlashtirgan yuqori darajada integratsiyalashgan qurilmadir. PGA460 moduli shuningdek, ma'lumotlarni qayta ishlash, filtrlash va aloqa kabi turli vazifalarni bajarish uchun dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan bortli mikrokontrollerni ham o'z ichiga oladi.
PGA460 ultratovush moduli masofani o'lchash, ob'ektni aniqlash va yaqinlikni sezishni talab qiladigan keng ko'lamli ilovalar uchun mo'ljallangan ilg'or ultratovush sensori modulidir. Modul ixcham, kam quvvatli paketda yuqori aniqlik va ishonchli o'lchovlarni ta'minlash uchun ilg'or signalni qayta ishlash texnikasi va o'rnatilgan raqamli signal protsessoridan (DSP) foydalanadi.
PGA460 moduli qurulmalardan ultratovush to'lqinlarining portlashini chiqarish va to'lqinlarning maqsadli ob'ektga va qabul qiluvchiga qaytish vaqtini o'lchash orqali ishlaydi. Keyin modul ultratovush to'lqinlarining parvoz vaqti va muhitdagi tovush tezligi (havo, suv yoki qattiq) asosida masofani hisoblab chiqadi.
PGA460 moduli infraqizil, lazer yoki radar sensorlari kabi boshqa masofali sensorlarga nisbatan bir qancha afzalliklarga ega. Misol uchun, ultratovush to'lqinlari boshqa sensorlarning ishlashiga xalaqit berishi mumkin bo'lgan atrof-muhit yorug'ligi, chang yoki tutundan ta'sirlanmaydi. Ultrasonik to'lqinlar, shuningdek, ba'zi materiallar, masalan, plastmassa yoki shisha orqali o'tib, modulga to'siqlar ortidagi narsalarni aniqlash imkonini beradi.

2.1-rasm PGA460 modeli

PGA460 moduli ultratovush to'lqinlarining chastotasi, quvvati va namuna olish tezligi, tetik va aks-sado puls kengligi va ma'lumotlarni qayta ishlash algoritmi kabi turli parametrlarni sozlash orqali turli ilovalar uchun optimallashtirilishi mumkin. Modul, shuningdek, o'lchovlarning aniqligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan harorat, namlik va boshqa atrof-muhit omillarini hisobga olish uchun sozlanishi mumkin.
Birinchidan, minimal va maksimal diapazon talablarini ko'rib chiqing. Havo bilan bog'langan ultratovush o'tkazgich o'lchovlari uchun umumiy diapazon talabi, lekin ular bilan cheklanmagan holda, 30 sm dan 8 m gacha bo'lgan ob'ektni aniqlay oladi. Qisqa oraliqdagi o'lchovlar bitta qurulmaning konfiguratsiyalar uchun qiyinchilik tug'diradi, bunda qurulma ham uzatuvchi, ham qabul qiluvchi element sifatida ishlaydi. Transducerlarning qayta ajratilganli harakati tufayli qoldiq energiya qo'zg'alishdan so'ng darhol qurulma ichida qisqa vaqt davomida tebranadi. Bu jarayondan keyingi qisqa muddat jiringlash yoki parchalanish vaqti deb ataladi. Parchalanish vaqti qurulmaning ekvivalent modeliga, transduserning qanchalik uzoq va kuchli qo'zg'atilishiga, driver komponentlarining mos keladigan yoki mos kelmaydigan rezonans chastotasiga (transformatorning ikkilamchi qochqin induktivligi asosida) va rezonans chastotasining markazdan siljishiga asoslanadi.
Qisqa masofada ishlashni yaxshilash uchun tashqi mos keladigan tarmoq-kompensatsiya bo'yicha usullarni taqdim etadi. Mos keladigan tarmoq induktiv, sig'imli va qarshilik komponentlaridan iborat bo'lib, ular ultratovushli sensordan foydalangan holda o'lchanadigan minimal masofani yaxshilash va tarqalish vaqtini qisqartirish uchun optimallashtirilishi bo’la oladi. Uzoq masofali o'lchovlar kamroq tashvish tug'diradi, chunki parchalanish profili odatda mavjud ob'ektni aniqlash vaqtida shovqin darajasi bilan bir xil darajaga tushadi. Uzatish uchun ajratilgan alohida qurulmani o'z ichiga olgan ikki tomonga qurulmaning (bilan ikki tomonga qurulma) konfiguratsiyadan keyin yuborish va qabul qilish uchun ajratilgan qurulmadan keyin, parchalanish vaqti muhim bo'lib qoladi, chunki qabul qilingan qurulma faqat qaytib kelgan ultratovush aks-sadosi bilan ta'sirlangan. Ikkita qurulmaning konfiguratsiyasi juda qisqa ob'ekt (taxminan 0 sm da) uchun tavsiya qiling.
Ushbu ilmiy izlanishning maqsadi quduqlardagi suv sathini kontaktsiz o'lchash masofasini va aniqligini oshirishdir.
Shu maqsada quduqga bir vaqtning o'zida tovush va radioto'lqinni yaratish orqali erishiladi, bu tovush to'lqinining quduq boshidan suv sathigacha o'tish vaqti uchun boshlang'ich nuqta, tovush to'lqinining o'tish vaqtini o'lchash va sozlash. muhit haroratini hisobga olgan holda gaz muhitidagi tovush tezligi, keyin D= Vs(0C)×T formula bo‘yicha masofani aniqlash, bu yerda D – og‘izdan suv yuzasigacha bo‘lgan masofa, Vs. (0C) - tarqalish muhitining haroratini hisobga olgan holda gazsimon muhitdagi tovush tezligi, T - tovush to'lqinining og'izdan suv yuzasiga tarqalish vaqti. 1-rasmda tavsiya etilgan usulni amalga oshirish diagrammasi ko'rsatilgan.