Evaluación experimental de un sensor de distancia por ultrasonido basado en codificación de fase temporal

Abstract

Los dispositivos medidores de distancias con ultrasonido usualmente emplean la emisión de trenes de impulsos que miden la distancia utilizando la técnica de tiempo de vuelo que consiste en determinar el tiempo que tarda la onda en viajar desde el dispositivo emisor hasta el dispositivo receptor. El retardo entre las señales emitidas y recibidas se mide en la fracción residual de la señal recibida respecto a la señal emitida y el número entero de pulsos. Para codificar la señal existen diferentes estrategias que tienen como fin determinar el número entero de pulsos desplazados debido al retardo de la señal. En este proyecto de grado se presenta el procedimiento por codificación en fase de una señal con trenes de pulsos rectangulares de amplitud variable y . La amplitud de los pulsos es codificada de acuerdo a una secuencia pseudo-aleatoria binaria, al realizar la lectura se puede determinar la posición de la secuencia muestreada con respecto a la secuencia global estableciéndose así, el número de pulsos enteros que existen en el retardo. Según la frecuencia portadora actual, se emplea la fase de la señal para interpolar la fracción residual del retardo y finalmente se valida la teoría con resultados experimentales y simulados. El procesamiento de las señales se realiza con el fin de verificar si el esquema planteado mide variaciones de distancia entre emisor y receptor a resoluciones superiores a la perteneciente a los dispositivos comerciales.