はじめての超音波波形観測

超音波測定

秋葉原で購入してきた超音波受信器にオシロスコープを繋いで、NXTの超音波センサーから発信される超音波の波形を観測してみました。

まずはNXTセンサーから発信された超音波を数センチの距離で直接受信器で受けてオシロスコープで波形を観測しました。


超音波センサー

まず超音波の波形を観測して分かったことはNXTのセンサーの配置。ロボットの右目から超音波が発せられていました。

もう一点重要なことも分かりました。NXTの電源をオンしただけで超音波が繰り返し発せられるということ。あらためてLEGO社の資料(Hardware Developers Kit)を追いかけると超音波センサーに内蔵されている4bitマイコンは連続発信モードがデフォルトのようです。競技規約でアウトコースはケーブルを外すことを求められる理由が腑に落ちました。

以下はオシロスコープで観測した超音波の波形です。

超音波波形

約90ミリ秒おきにパルス状の超音波が繰り返し発信されていることが分かります。

超音波波形

しかし時間を引き伸ばして波形を観測するとパルス状に見えた超音波も滑らかな包絡線を描いていることが分かります。これをデジタル的に二値で判定すると誤検知を誘発しそうですね。 😉

超音波波形

さらに細かい時間分解能で波形を観測すると約40kHzで振動している超音波の波が見えてきます。

今回はここまで。次は壁で反射した超音波がどのように見えるか調べたいと思います。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。

このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください