Skaitmeninio ultragarsinio nuotolio ieškiklio kūrimas
1. Įvadas
Ultragarso bangos sklinda skirtingu greičiu dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose, pasižymi geru kryptingumu, koncentruota energija, mažu susilpnėjimu perdavimo metu ir stipriu atspindžio gebėjimu. Ultragarso bangos gali sklisti tam tikru greičiu kryptingai, susidaryti atspindžiai susidūrus su kliūtimis, naudojant šią funkciją, nustatant ultragarso kelionės pirmyn ir atgal laiką, galima apskaičiuoti iš tikro atstumo, kad būtų pasiektas ne kontaktinis atstumo iki objekto matavimas. Ultragarsinis atstumo matavimas yra greitas, patogus, neveikiamas šviesos ir kitų veiksnių, plačiai naudojamas atliekant hidrologinio lygio matavimus, pastato statybvietės matavimus, vietos stebėjimo, transporto priemonių atbulinės eigos kliūčių aptikimo, mobiliųjų mašinų aptikimo ir padėties nustatymo bei kitose srityse. Šiame dokumente skaitmeninio ultragarsinio nuotolio ieškiklio dizainas per ultragarso kelionės pirmyn ir atgal laiko įvestį į skaitiklį tam tikru dažniu laikrodžio impulsų skaičiavimas ir rodomas atitinkamas matavimo atstumas.
2, ultragarsinio nuotolio ieškiklio grandinės sudėtis ir veikimo principas
Ultragarsinis nuotolio ieškiklis pagal ultragarso generavimo grandinę, ultragarso priėmimo ir stiprinimo grandinę, skaičiavimo ir rodymo grandinę.
2.1 Ultragarso generavimo grandinė
Ultragarso generavimo grandinė. Dvigubas laikmačio EN556 (U2b) monostabilus paleidiklis. R6 ir C6 sudaro diferencialinę grandinę, jos vaidmuo yra: kai paspaudžiamas klavišas S2, žemas lygis į teigiamą ir neigiamą smaigalio impulsą, po VD1 gauti neigiamą smaigalio impulsą, įjungiant monostabilų trigerį. Aukštas monostabilios flip-flop išvesties lygis trunka apie 1 ms, tai yra, tw ≈ 1,1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n), sudarytas iš daugiasluoksnio osciliatoriaus, virpesių dažnis f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R{{) 24}} R4)] C3 ≈ 40 kHz. osciliatoriaus virpesių virpesius valdo monostabilus trigerio išėjimo lygis. Kai monostabilus trigeris išveda aukštą lygį, daugialypis osciliatorius generuoja virpesius, o EN556 5 kaištis išveda apie 40 stačiakampių impulsų, kurių dažnis yra 40 kHz, o darbo ciklas yra apie 50%. Atsižvelgiant į daugiaharmoninio osciliatoriaus paleidimo fazės nestabilumą, konstrukcija sukurta taip, kad išvestų daugiau impulsų. Jei išėjimo impulsų skaičius per mažas, emisijos intensyvumas mažas, o matavimo atstumas trumpas. Drėgmės jutiklio zondas , , nerūdijančio plieno šildytuvas PT100 jutiklis , , aliuminio šildytuvas , šildymo ritė Skysčio solenoidinis vožtuvas Tačiau impulsų skaičius per daug, paleidimo trukmė ilga, o impulsų eilutė dar nepaleista, kai atstumas nuo matuojamas objektas yra gana arti, todėl pirmiausia paleidžiamų impulsų generuojamas aidas pasieks priėmimo galą, o tai turi įtakos nuotolio nustatymo rezultatams, todėl didėja nuotolio akloji zona. 74HC04 (U1) U1a ~ U1e Ultragarso impulsų pavaros grandinės sudėtis gali pagerinti pavaros ultragarso perdavimo jutiklio impulsų įtampos amplitudę, efektyvų elektrinį / akustinį konversiją, pagerinti galimybę paleisti ultragarso bangas, padidinti matavimo atstumą. 40 kHz impulsų eilutė per visą U1a apverstą, o po to U1b ir U1e lygiagrečiai inverteris apverstas; kitas kelias per pietus nuo U1c ir U1d apverstas lygiagrečiai inverteris.
