วัตถุประสงค์
1. To familiarized with a variety of RADAR
2. To study the principles of RADAR
3. To calculate range from the time of flight
อุปกรณ์ในการทดลอง
1. Marine radar display
2. Laser range finder
3. Motion detection radar
4. Dual trace oscilloscope
5. Function generator
6. Cables
การทดลอง
การทดลองที่ 1
การทดลอง Marine radar with PPI display
ขั้นตอนการทดลอง
1. ป้อนสัญญาณ TTL เข้าที่ด้านหลังของ radar display unit เพื่อกำหนดความถี่การกวาด ใช้ความถี่ในช่วงประมาณ 200-500 Hz
2. วัดสัญญาณ range sweep ที่จุดทดสอบ ดังรูปที่ 1 ซึ่งมีสัญญาณกวาดระยะทาง
4. บันทึกสัญญาณของ range sweep
5. จากรูปสัญญาณอธิบายความเกี่ยวข้องของระยะทางในสเกลกับความกว้างของสัญญาณโดยแสดงการคำนวณ
การทดลองที่ 2
การทดลอง Doppler radar
1. ตั้งเครื่อง Motion detection RADAR ไว้ห่างจากวัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างน้อย 2 เมตร
2. บันทึกรูปสัญญาณที่จุดทดสอบ
3. เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเนื่องจากมีการเคลื่อนที่ ให้บันทึกรูปสัญญาณและเปรียบเทียบกับค่าปกติ
การทดลองที่ 3
การทดลอง Motion detection RADAR
1. ตั้งเครื่องวัดระยะทางไว้ห่างจากวัตถุเป้าหมาย
2. บันทึกระยะทางที่ได้จากคอมพิวเตอร์
3. ลองเปลี่ยนวัตถุเป้าหมายในระยะที่แตกต่างกันออกไป บันทึกผลที่ได้
ผลการทดลอง
การทดลองที่ 1
การทดลอง Marine radar with PPI display
เราอธิบายความเกี่ยวข้องของระยะทางกับสัญญาณโดยแสดงการคำนวณได้ดังนี้
จากรูปด้านบน รูปสัญญาณด้านล่างเมื่อเทียบกับสัญญาณที่ใช้ในการกวาด เราจะเห็นว่าในช่วงที่มีการกวาดของสัญญาณ จะมีสเกลแบ่งออกเป็น 5 ช่อง ซึ่งในแต่ละช่องนั้นจะมีค่าขึ้นอยู่กับการปรับตั้งของเรดาร์ ซึ่งในการทดลองได้ทำการปรับเรดาร์ ไว้เท่ากับ 24/8 ดังนั้น ในสเกลแต่ละช่องนั้นก็จะเท่ากับ 8 ไมล์ทะเล (1 ไมล์ทะเล = 1852 เมตร)
จาก v=s/t ;v= 3x108 m/s
; จากการขยายสเกลจะทำให้วัดค่า T = 100x10-6 s (ของ 1 ช่องสเกล 8 ไมล์ทะเล)
S = 30,000 m ซึ่งเป็นระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปกลับของคลื่น ดังนั้น จึงต้องหาร 2 จึงจะได้ ระยะในการเดินทางของคลื่น
s/2 = 30,000/2 =15,000 m
เปลี่ยนเป็นหน่วยไมล์ทะเล = 15,000/1,852 = 8.0993 n mile จะเห็นได้ว่ามีประมาณ 8 ไมล์ทะเล
; จากการขยายสเกลจะทำให้วัดค่า T = 200x10-6 s (ของ 2 ช่องสเกล สเกลละ 8 ไมล์ทะเล)
S = 60,000 m ซึ่งเป็นระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปกลับของคลื่น ดังนั้น จึงต้องหาร 2 จึงจะได้ ระยะในการเดินทางของคลื่น
s/2 = 60,000/2 =30,000 m
เปลี่ยนเป็นหน่วยไมล์ทะเล = 30,000/1,852 = 16.1987 n mile จะเห็นได้ว่ามีประมาณ 16 ไมล์ทะเล
การทดลองที่ 3
การทดลอง Motion detection radar
เปรียบเทียบกับค่าปกติจะเห็นว่า เมื่อมีการเคลื่อนไหวของวัตถุจะเกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับพีคของสัญญาณที่รับค่าได้ ในการทดลองให้ตั้งเครื่อง Motion detection radar ไว้ห่างจากวัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างน้อย 2 เมตร แต่เนื่องจากระดับสัญญาณมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ผู้ทำการทดลองจึงทำการลองทำการลองนำมือมาบัง Motion detection radar ทำให้สามารถเห็นได้ชัดเจนว่าระดับสัญญาณมีการเปลี่ยนแปลง
วิจารณ์ผลการทดลอง
ในการทดลองการใช้เรดาร์แบบ PPI จากกราฟจะเห็นว่ามี range mark ทั้งหมด 5 ช่วง แต่ที่แสดงผลบนจอเรดาห์มีแค่ 3 ช่วง และในการทดลอง Doppler radar ไม่สามารถทดลองได้ เนื่องจากเครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง Doppler radar มีความเสียหายจึงไม่สามารถทดลองได้
ในเครื่อง Motion detector ที่ทดลองมีอุปกรณ์ตรวจจับความเคลื่อนไหว ได้แก่ ไมโครเวฟ เรดาร์ และ PIR passive infrared detector ถ้าใช้การตรวจจับเพียงแค่แสงอินฟราเรดอย่างเดียว อาจจะเกิดความผิดพลาดได้ ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของคลื่นอินฟราเรด ดังนั้นจึงใช้อินฟราเรดควบคู่กันกับไมโครเวฟเพื่อให้การตรวจสอบเที่ยงตรงมากขึ้น
สรุปผลการทดลอง
เรดาร์แบบ PPI เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจหาเป้าหรือวัตถุได้ 360 องศารอบจุดที่อยู่ โดยอาศัยหลักการสะท้อนของคลื่น ซึ่งจะใช้ในการเดินเรือทะเล
Motion detection radar เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุ โดยใช้หลักการ 2 อย่าง คือ ใช้คลื่นความถี่และแสง ถ้ามีการเคลื่อนไหวของวัตถุจะทำให้ระดับสัญญาณมีการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถตรวจจับได้ว่ามีการเคลื่อนไหว แล้วทำการส่งสัญญาณไปต่อกับสัญญาณอื่นๆ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น