9. 음향노이즈저항테스트

MaxSonar 센서 음향적 노이즈 Tolerance 테스트

Sensor Noise Analysis Diagram

모든 MaxSonar센서는 높은 음향적 노이즈를 견길수 있도록 디자인 되었습니다. 이것은 MaxSonar센서가 외부의 잡음으로부터 유발되는 오탐지를 줄이거나 제거할 수 있다는 것을 의미하며 센서가 안정적이고 신뢰할만한 거리 정보를 출력한다는 것을 의미합니다. 특정 사용자에 있어 이러한 기능은 매우 필요한 기능입니다. 본 게시물에서는 음향적 노이즈를 처리하는 센서의 능력을 테스트한 데이터를 다루도록 하겠습니다.


먼저 알아야 할 사항

먼저 데시벨(dB)은 로그 스케일이라는 것을 알아야 합니다. 만약 데이벨이라는 단위가 익숙치 않다면 3dB의 증가는 부피를 2배 증가시키는 것과 같다고 생각을 하면 됩니다. MaxSonar의 노이즈 tolerance는 91dB와 106dB 사이에 위치합니다. 이 말을 쉽게 풀어 설명하면, 지나가는 기차에서 30미터정도 떨어졌을때 발생하는 소리는 90dB 정도이고, 1미터 정도 떨어졌을 때 발생하는 소리는 105dB입니다. MaxSonar의 노이즈 tolerance가 이러한 소리 사이에 위치한다는 이야기로, LV-MaxSonar와 XL-MaxSonar 제품군이 놀라울 정도의 높은 음향적 노이즈에 대한 tolerance를 가지고 있다는 것을 의미합니다.

둘째로, 모든 XL-MaxSonar 제품은 LV-MaxSonar제품에 비해 더 훌륭한 노이즈 tolerance를 가지고 있으며, 이는 데이터에서 확인 됩니다.

마지막으로 EZ4와 같은 좁은 빔 패턴을 가지고 있는 센서는 EZ0와 같이 넓은 빔패턴을 가지고 있는 센서보다 좀더 노이즈 tolerance가 높습니다. 일반적으로 노이즈 tolerance가 작으면 좀더 더 작은 물체를 탐지 할 수 있으며, 높을 경우는 그 반대입니다. 예를 들면 MB1200-XL-MaxSonar-EZ0 은 6.35mm의 물체를 3.6미터에서 탐지 할 수 있지만 MB1240-XL-MaxSonar-EZ4 센서는 6.35mm 물체는 1미터 정도에서 탐지 할 수 있습니다.

Noise Tolerance Data


noise tolerance data는 센서의 동작에 영향을 미치기 시작하는 dB 레벨을 보여줍니다. 이 테스트에서 100번의 거리 탐지 결과 중에 한번이라도 잘못된 데이터를 출력을 하였다면 그 노이즈 레벨을 기록하였습니다.

9cm 미터의 타켓을 검출한 최대 거리도 참고 데이터로 같이 제공됩니다. 이런 데이터는 작은 물체를 탐지할 수있는 센서의 능력을 비교할때 좋은 참고자료가 됩니다.

XL-MaxSonar 제품군의 음향적 노이즈 저항력은 아주 명백합니다. 높은 감도를 유지하면서 노이즈를 억제하고 싶으신 분은 XL-MaxSonar-EZ/AE 제품군이나 XL-MaxSonar-WR/WRC 제품군의 센서를 사용하십시오.

LV-MaxSonar-EZ/AE Sensors Noise Tolerance Data

LV Noise Analysis Table

XL-MaxSonar-EZ/AE Sensors Noise Tolerance Data

XL Noise Analysis Table

XL-MaxSonar-WR/WRC Sensors Noise Tolerance Data

WR Noise Analysis Table

테스트에 관하여


노이즈는 100회 거리 탐지 출력 결과중에 에러가 한번이라도 발생하면 기록되었습니다.

모든 센서는 테이블에 있는 노이즈 한계값 이상으로 동작을 합니다. 사용자가 mode filter와 같은 적절한 노이즈 필터링을 하여 준다면 노이즈 tolerance값을 더욱 높일 수 있습니다.

테스트 수행 방법



MaxBotix Noise Tolerance Test

사용된 노이즈 소스는 60Hz의 속도로 30Khz에서 50Khz의 음향 펄스를 내는 소스입니다. 이러한 노이즈는 센서 주파수 대역내에 많은 노이즈 스파크를 유발합니다.

노이즈 소스를 센서에서 50센티정도 밑에 위치 시키고 순차적으로 120dB까지의 출력을 내게 합니다. 평평한 큰 타켓을 앞에 두어 이러한 노이즈 소스를 직접 반사하게 설치하고 평평한 큰 타켓은 센서에서 1.5미터 거리를 두고 위치 시킵니다. 이렇게 테스트 환경을 구축하였을 시 센서가 탐지 거리값으로 1.5미터를 출력하면 정상값으로 확인하게 됩니다.

노이즈 소스는 센서가 비정상적인 출력을 낼때까지 노이즈 레벨을 올리게되고 비정상적인 값을 출력한 노이즈 레벨을 기록하게 됩니다.

 

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