Razvoj digitalnega ultrazvočnega daljinomera
1. Uvod
Ultrazvočni valovi se širijo z različnimi hitrostmi v plinih, tekočinah in trdnih snoveh, z dobro usmerjenostjo, koncentrirano energijo, nizkim dušenjem med prenosom in močno odbojno sposobnostjo. Ultrazvočni valovi se lahko širijo z določeno hitrostjo na usmerjen način, nastanek odbojev po srečanju z ovirami, uporaba te funkcije z določitvijo ultrazvočnega povratnega časa se lahko izračuna iz dejanske razdalje, da se doseže ne- kontaktno merjenje razdalje do predmeta. Ultrazvočno merjenje razdalje je hitro, priročno in nanj ne vplivajo svetloba in drugi dejavniki, pogosto se uporablja pri merjenju hidrološkega nivoja, merjenju gradbišča, spremljanju lokacije mesta, zaznavanju ovir pri vzvratni vožnji vozila, mobilnih napravah za zaznavanje in pozicioniranje ter na drugih področjih. V tem prispevku je zasnova digitalnega ultrazvočnega daljinomera skozi ultrazvočni povratni časovni vhod v števec pri določeni frekvenci štetja impulznih ur in nato prikaže ustrezno merilno razdaljo.
2, sestava vezja in princip delovanja ultrazvočnega daljinomera
Ultrazvočni merilnik razdalje z ultrazvočnim generacijskim vezjem, ultrazvočnim sprejemnim in ojačevalnim vezjem, štetjem in prikazovalnim vezjem.
2.1 Ultrazvočno generacijsko vezje
Ultrazvočno generacijsko vezje. Dvojni časovnik EN556 (U2b) monostabilni sprožilec. R6 in C6 tvorita diferencialno vezje, njegova vloga je: ko pritisnete tipko S2, nizka raven v pozitivni in negativni impulz konice, po VD1, da dobite negativni impulz konice, ki sproži monostabilni trigger flip-flop. Visoka raven izhoda monostabilnega flipflopa traja približno 1 ms, to je tw ≈ 1,1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n), sestavljen iz politunelskega oscilatorja, frekvenca nihanja f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R{{ 24}} R4)] C3 ≈ 40 kHz. nihanje nihanja oscilatorja nadzira monostabilni sprožilni izhodni nivo. Ko monostabilni sprožilec odda visoko raven, različno uglašeni oscilator ustvari nihanje, pin 5 EN556 pa odda približno 40 pravokotnih impulzov s frekvenco 40 kHz in delovnim ciklom približno 50 %. Glede na nestabilnost zagonske faze večharmoničnega oscilatorja je zasnova zasnovana tako, da oddaja večje število impulzov. Če je število izhodnih impulzov premajhno, je intenziteta emisije majhna in merilna razdalja kratka. Sonda senzorja vlažnosti, , grelec iz nerjavečega jekla Senzor PT100, grelnik iz litega aluminija, grelna tuljava, elektromagnetni ventil za tekočino Vendar je število impulzov preveliko, trajanje zagona je dolgo in niz impulzov še ni bil sprožen, ko je razdalja od predmet, ki ga želite izmeriti, je razmeroma blizu, zaradi česar bo odmev, ki ga ustvarijo prvi sproženi impulzi, prispel na sprejemni konec, kar vpliva na rezultate določanja razdalje, kar ima za posledico povečanje slepe pege razdalje. 74HC04 (U1) U1a~U1e Sestava pogonskega vezja ultrazvočnega impulza, lahko izboljša amplitudo impulzne napetosti senzorja prenosa ultrazvoka pogona, učinkovito električno/akustično pretvorbo, izboljša zmožnost sprožitve ultrazvočnih valov, poveča merilno razdaljo. Niz impulzov 40kHz do konca skozi U1a obrnjen, nato pa z U1b in U1e v vzporednem inverterju obrnjen; druga pot skozi jug U1c in U1d obrnjena v vzporednem pretvorniku.
