Utveckling av digital ultraljudsavståndsmätare
1. Introduktion
Ultraljudsvågor fortplantar sig med olika hastigheter i gaser, vätskor och fasta ämnen, med god riktning, koncentrerad energi, låg dämpning under transmission och stark reflektionsförmåga. Ultraljudsvågor kan fortplanta sig med en viss hastighet på ett riktat sätt, bildandet av reflektioner efter att ha stött på hinder, användningen av denna funktion, genom bestämning av ultraljudstiden för tur och retur kan beräknas från det faktiska avståndet, för att uppnå icke- kontaktmätning av avståndet till föremålet. Ultraljudsavståndsmätning är snabb, bekväm och påverkas inte av ljus och andra faktorer, ofta används vid mätning av hydrologisk nivå, mätning av byggarbetsplatser, övervakning av platsplacering, detektering av fordonsreverserande hinder, mobila maskiner i detektering och positionering och andra områden. I detta dokument, designen av den digitala ultraljudsavståndsmätaren genom ultraljuds tur-retur-tid inmatning till räknaren vid en specifik frekvens klockpulsräkning, och sedan visa motsvarande mätavstånd.
2, ultraljudsavståndsmätare krets sammansättning och arbetsprincip
Ultraljudsavståndsmätare av ultraljudsgenereringskrets, ultraljudsmottagnings- och förstärkningskrets, räkne- och displaykrets.
2.1 Ultraljudsgenereringskrets
Ultraljudsgenereringskrets. Dubbel timer EN556 (U2b) monostabil trigger. R6 och C6 utgör en differentialkrets, dess roll är: när tangenten S2 trycks ned, den låga nivån till positiv och negativ spikpuls, efter VD1 för att få den negativa spikpulsen, triggar den monostabila triggervippan. Monostabil flip-flop-utgång på hög nivå varar ca 1ms, det vill säga tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1ms. EN556 (U2n) består av en polytunneloscillator, oscillationsfrekvens f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R{{ 24}} R4)] C3 ≈ 40kHz. oscillationen av oscillatorns oscillation styrs av den monostabila triggerutgångsnivån. När den monostabila triggern matar ut en hög nivå, genererar den polytunade oscillatorn svängningar, och stift 5 på EN556 matar ut cirka 40 rektangulära pulser med en frekvens på 40 kHz och en arbetscykel på cirka 50 %. Med tanke på instabiliteten i startfasen för den multiharmoniska oscillatorn, är designen utformad för att mata ut ett större antal pulser. Om antalet utpulser är för litet är emissionsintensiteten liten och mätavståndet kort. Fuktgivare sond , , rostfri värmare PT100 givare , , gjuten aluminiumvärmare , värmeslinga Vätskemagnetventil Antalet pulser är dock för mycket, starttiden är lång, och pulssträngen har ännu inte lanserats när avståndet från objektet som ska mätas är relativt nära, vilket resulterar i att ekot som genereras av de pulser som sänds först kommer att anlända till den mottagande änden, vilket påverkar avståndsavståndsresultaten, vilket resulterar i en ökning av den döda vinkeln för avstånd. 74HC04 (U1) U1a~U1e Sammansättning av ultraljudspulsdrivkrets, kan förbättra enhetens ultraljudstransmissionssensors pulsspänningsamplitud, effektiv elektrisk / akustisk omvandling, förbättra förmågan att lansera ultraljudsvågor, öka mätavståndet. 40 kHz pulssträng hela vägen genom U1a inverterad, och sedan av U1b och U1e parallell inverter inverterad; den andra vägen genom södra delen av U1c och U1d inverterad i parallell inverterare.
