Разработка цифрового ультразвукового дальномера
Состав схемы и принцип работы ультразвукового дальномера
Ультразвуковой дальномер состоит из схемы генерации ультразвука, схемы усиления приема ультразвука, схемы счета и индикации.
Схема ультразвуковой генерации
Схема генерации ультразвуковых волн. Двойной таймер EN556 (U2b) образует моностабильный триггер. R6 и C6 образуют дифференциальную схему, которая работает следующим образом: при нажатии кнопки S2 низкий уровень становится положительным и отрицательным пиковым импульсом, который получается через VD1 и запускает переворот моностабильного триггера. Длительность высокого уровня моностабильного флип-выхода составляет примерно 1 мс, т.е. tw ≈ 1,1R5C5 ≈ 1 мс. ЭН556 (U2n) образует многогармонический генератор с частотой колебаний f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1+R2)+2 (R{{ 23}}R4)] C3 ≈ 40 кГц
Контроль выходного уровня генератора. Когда моностабильный триггер выдает высокий уровень, мультигармонический генератор колеблется, а вывод 5 EN556 выдает примерно 40 прямоугольных импульсов с частотой 40 кГц и рабочим циклом около 50%. Учитывая нестабильность стартового каскада многогармонического генератора, на вход рассчитано большее количество m-импульсов. Если количество выходных импульсов слишком мало, интенсивность излучения будет низкой, а расстояние измерения будет коротким. Зонд датчика влажности, датчик PT100 с электрической нагревательной трубкой из нержавеющей стали, нагреватель из литого алюминия, электромагнитный клапан для жидкости нагревательной катушки, но со слишком большим количеством импульсов и длительной длительностью излучения. Когда расстояние до измеряемого объекта близко, последовательность импульсов не была полностью излучена, что приводит к тому, что эхо, генерируемое первым излученным импульсом, достигает приемного конца, влияя на результаты измерения расстояния и увеличивая слепое пятно измерения расстояния. U1a~U1e 74HC04 (U1) образуют схему возбуждения ультразвукового импульса, которая может увеличивать амплитуду импульсного напряжения, возбуждающего датчик ультразвуковой передачи, эффективно выполнять электрическое/акустическое преобразование, улучшать способность излучать ультразвуковые волны и увеличивать точность измерений. расстояние. Один путь последовательности импульсов частотой 40 кГц инвертируется через U1a, а затем инвертируется через инвертор, подключенный параллельно U1b и U1e; Другой маршрут меняется на противоположный с помощью инвертора, подключенного параллельно U1c и U1d на юге.
