Razvoj digitalnog ultrazvučnog daljinomjera
1. Uvod
Ultrazvučni valovi šire se različitim brzinama u plinovima, tekućinama i krutim tvarima, s dobrom usmjerenošću, koncentriranom energijom, malim slabljenjem tijekom prijenosa i snažnom reflektirajućom sposobnošću. Ultrazvučni valovi mogu se širiti određenom brzinom na usmjeren način, formiranje refleksija nakon susreta s preprekama, korištenje ove značajke, kroz određivanje ultrazvučnog povratnog vremena može se izračunati iz stvarne udaljenosti, tako da se postigne ne- kontaktno mjerenje udaljenosti do objekta. Ultrazvučno mjerenje udaljenosti je brzo, praktično i na njega ne utječu svjetlost i drugi čimbenici, naširoko se koristi u mjerenju hidrološke razine, mjerenju na gradilištu, praćenju lokacije gradilišta, otkrivanju prepreka pri vožnji vozila, mobilnim strojevima za otkrivanje i pozicioniranje i drugim poljima. U ovom radu, dizajn digitalnog ultrazvučnog daljinomjera kroz ultrazvučni povratni vremenski ulaz u brojač na određenoj frekvenciji taktnog brojanja impulsa, a zatim prikazuje odgovarajuću udaljenost mjerenja.
2, sastav kruga ultrazvučnog daljinomjera i princip rada
Ultrazvučni daljinomjer pomoću kruga za generiranje ultrazvuka, kruga za prijem i pojačanje ultrazvuka, kruga za brojanje i prikaz.
2.1 Ultrazvučni generatorski krug
Ultrazvučni generatorski krug. Dvostruki tajmer EN556 (U2b) monostabilni okidač. R6 i C6 čine diferencijalni krug, njegova uloga je: kada se pritisne tipka S2, niska razina u pozitivni i negativni šiljasti impuls, nakon VD1 da se dobije negativni šiljasti impuls, aktivirajući monostabilni okidač flip-flop. Visoka razina izlaza monostabilnog flip-flopa traje oko 1 ms, odnosno tw ≈ 1,1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n) sastavljen od politunelskog oscilatora, frekvencija osciliranja f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R{{ 24}} R4)] C3 ≈ 40kHz. oscilacija oscilacije oscilatora kontrolirana je izlaznom razinom monostabilnog okidača. Kada monostabilni okidač emitira visoku razinu, politunirani oscilator generira oscilacije, a pin 5 EN556 daje oko 40 pravokutnih impulsa s frekvencijom od 40 kHz i radnim ciklusom od oko 50%. S obzirom na nestabilnost početne faze višeharmonijskog oscilatora, dizajn je dizajniran za izlaz većeg broja impulsa. Ako je broj izlaznih impulsa premalen, intenzitet emisije je mali, a mjerna udaljenost kratka. Sonda senzora vlažnosti, , grijač od nehrđajućeg čelika PT100 senzor, , grijač od lijevanog aluminija, grijaća zavojnica Solenoidni ventil za tekućinu Međutim, broj impulsa je prevelik, trajanje lansiranja je dugo, a niz impulsa još nije pokrenut kada je udaljenost od objekt koji se mjeri je relativno blizu, što rezultira odjekom generiranim prvim lansiranim impulsima koji će stići do prijemnog kraja, što utječe na rezultate mjerenja udaljenosti, što rezultira povećanjem mrtve točke mjerenja udaljenosti. 74HC04 (U1) U1a~U1e Sastav pogonskog kruga ultrazvučnog pulsa, može poboljšati amplitudu pulsnog napona senzora ultrazvučnog prijenosa, učinkovitu električnu/akustičnu pretvorbu, povećati sposobnost pokretanja ultrazvučnih valova, povećati udaljenost mjerenja. Niz impulsa od 40kHz cijelim putem kroz U1a invertiran, a zatim preko U1b i U1e u paralelnom inverteru invertiran; drugi put kroz jug U1c i U1d invertirani paralelni inverter.
