1.3 Анализ существующих приборов

Ультразвуковой датчик может использоваться в качестве сигнализатора или преобразователя уровня или расстояния. Ультразвуковой сигнализатор формирует дискретный сигнал соответствующий наличию или отсутствию контролируемого объекта или вещества. Преобразователь уровня или расстояния на выходе формирует аналоговый сигнал пропорциональный расстоянию до объекта или уровню контролируемого вещества.

Работа ультразвуковых датчиков основана на пьезоэффекте - изменении геометрических размеров керамической или кварцевой пластины при подаче на нее электрического поля и появлении электрического поля на поверхностях пластины при механических воздействиях на нее. Колебания пластины с частотой прикладываемого электрического поля вызывают появление звуковых волн такой же частоты. Эти волны распространяются в воздухе со скоростью звука - 330 м/сек. Они, подобно эху, отражаются от предметов и возвращаются к излучателю. Воздействуя на пластину, звуковые волны вызывают появление на ней электрического поля. Пьезокерамическая (кварцевая) пластина работает вначале излучателем, а потом приемником ультразвуковых волн. Диапазон срабатывания датчика регулируется изменением мощности излучения этих волн (датчики с подстройкой диапазона срабатывания при помощи потенциометра) или промежутком времени, когда датчик ждет отражение (программирование встроенной кнопкой или внешним устройством).

Принцип работы соответствует принципу работы ультразвуковых датчиков положения. Отличие состоит в том, что вместо дискретного сигнала на выходе датчика аналоговый сигнал. Датчики с аналоговым выходом предназначены для преобразования линейного значения расстояния до объекта обнаружения в электрический сигнал стандарта 4...20 мА или 0...10 Вольт, либо инверсные 20...4 мА или 10...0 Вольт. Точность измерения не хуже 5 мм на расстояниях до 1 метра и 10 мм на расстояниях свыше 1 метра.

Парковочный радар, также известный как, Акустическая Парковочная Система (АПС), или ультразвуковой датчик парковки — вспомогательная парковочная система, устанавливаемая с последнее время на некоторых автомобилях. Слово «радар» в названии является, строго говоря, некорректным, так как устройство использует не радио-, а звуковые волны. Таким образом, коррект но называть подобные устройства не радарами, а сонарами.

Система использует ультразвуковые датчики, врезанные в переднем и заднем бамперах для измерения дистанции к ближайшим объектам по отражённому от них ультразвуку. Система издаёт прерывистый предупреждающий звук (и, в некоторых вариантах исполнения, отображает информацию о дистанции на дисплее, встроенном в приборную панель, в зеркало заднего вида или установленным отдельно) для индикации того, как далеко находится машина от препятствия.

В состав системы входят:

• электронный блок

• ультразвуковые датчики-излучатели

• устройства индикации (ЖК-дисплей, светодиодный дисплей и т. п.) и звукового оповещения (зуммер)

Система работает по принципу эхолота. Датчик-излучатель генерирует ультразвуковой (порядка 40 кГц) импульс и затем воспринимает отражённый окружающими объектами сигнал. Электронный блок измеряет время, прошедшее между излучением и приёмом отражённого сигнала, и, принимая скорость звука в воздухе за константу, вычисляет расстояние до объекта. Таким образом поочерёдно опрашиваются несколько датчиков и на основании полученных сведений выводится информация на устройство индикации и, при необходимости, подаются предупреждающие сигналы с использованием устройства звукового оповещения.

Когда расстояние до препятствия сокращается, предупреждающий сигнал увеличивает частоту. Первые звуки он издаёт при приближении к препятствию на 1-2 метра, а при опасном сближении с препятствием (10-40 см, в зависимости от модели) звуковой сигнал становится непрерывным. В некоторых моделях система может быть отключена, например, для использования на бездорожье. Как правило, система с задними датчиками автоматически включается вместе с задней передачей (например, электропитание может подаваться от цепи фонаря заднего хода). В системах с датчиками в переднем бампере (также называемыми угловыми датчиками, corner sensors) включение происходит при низкой скорости движения, до 20 км/ч.

Характеристики и функциональное назначение

Данный прибор сконструирован для того чтобы максимально обезопасить целостность кузова траспортного средства в повседневном использовании.  Паорковочный радар функционирует по следующему принципу: на одном из бамперов (заднем или переднем) устанавливают специальные датчики. Они излучают ультразвуковые волны, частота которых равна примерно 40 кГц. Данные волны отражаются при обнаружении препятствия, возвращаясь затем обратно к датчику. Благодаря скорости возвращения сигнала система распознает, на каком расстоянии от автомобиля и с какой его стороны располагается препятствие. Как правило, работа датчиков рассчитана на расстояние от 25 до 180см. При желании настройку максимального расстояния можно осуществить самостоятельно. В случае, если датчики парковочного радара установлены исключительно на заднем бампере, то активировать их можно, только включив заднюю передачу. Вы можете и вручную отключить датчики парктроника: при длительном нахождении в пробках звук издаваемый системой может причинять беспокойства.

Характеристики разработанного устройства:

• Рабочее напряжение : 10 - 15 Вольт

• Диапазон измерения:

• Точность измерения: 10 см

• Диапазон рабочих темпиратур: от – 40̊ С до + 80̊ С

Комплектация парковочного радара:

• Центральный блок системы

• Инструкция

• 4 датчика

• Фреза (для отверстий в бампере нужного диаметра)

• Линейка (для разметки бампера)

• Комплект проводов

• Установочный комплект

Поддерживается функция установки на любом транспортном средстве. Современные средства защиты электроники позваляют использовать радар в любых погодных условиях. Точность определения системой расстояния до преграды, а также ее расположения, зависит от количества датчиков в системе. Парковочная система с 4-6 датчиками, расположенными на равном расстоянии друг от друга, – это идеальный выбор для современного автомобиля. Минимально на заднем бампере должно быть установлено 3 датчика, при этом не стоит забывать о наличии «мертвых» зон.