Þróun stafræns úthljóðs fjarlægðarmælis
1. Inngangur
Úthljóðsbylgjur dreifast á mismunandi hraða í lofttegundum, vökva og föstum efnum, með góðri stefnu, einbeittri orku, lítilli dempun við sendingu og sterka endurkastsgetu. Úthljóðsbylgjur geta breiðst út á ákveðnum hraða á stefnubundinn hátt, myndun endurkasts eftir að hafa lent í hindrunum, notkun þessa eiginleika, með því að ákvarða úthljóðstíma hringferðar, er hægt að reikna út frá raunverulegri fjarlægð, til að ná ekki snertimæling á fjarlægð til hlutarins. Ultrasonic fjarlægðarmæling er hröð, þægileg og ekki fyrir áhrifum af ljósi og öðrum þáttum, mikið notaður í vatnsmælingum, mælingar á byggingarsvæði, staðsetningarvöktun, uppgötvun ökutækis til baka hindrunum, farsímavélar í uppgötvun og staðsetningu og öðrum sviðum. Í þessari grein, hönnun stafræna ultrasonic fjarlægðarmælir í gegnum ultrasonic hringferð tíma inntak til teljara við ákveðna tíðni klukka púls telja, og þá sýna samsvarandi mælingar fjarlægð.
2, úthljóðs fjarlægðarmælir hringrás samsetning og vinnureglu
Úthljóðsfjarlægðarmælir með úthljóðsframleiðslurásinni, úthljóðsmóttöku- og magnararás, talningar- og skjárás.
2.1 Ultrasonic kynslóð hringrás
Ultrasonic kynslóð hringrás. Tvöfaldur tímamælir EN556 (U2b) einstöðugur kveikja. R6 og C6 mynda mismunadrif hringrás, hlutverk hennar er: þegar ýtt er á takkann S2, lága stigið í jákvæðan og neikvæðan topppúls, á eftir VD1 til að fá neikvæða topppúlsinn, sem kveikir á einstöðuga kveikja flip-flop. Monostable flip-flop framleiðsla á háu stigi endist um 1ms, það er tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1ms. EN556 (U2n) samsett úr fjölgöngusveiflu, sveiflutíðni f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R{{ 24}} R4)] C3 ≈ 40kHz. sveiflun á sveiflusveiflunni er stjórnað af einstöðugu úttaksstigi kveikja. Þegar einstöðugi kveikjan gefur frá sér háu stigi framkallar fjölstillti sveiflurinn sveiflur og pinna 5 á EN556 gefur frá sér um 40 rétthyrndum púlsum með tíðninni 40kHz og um 50% vinnulotu. Miðað við óstöðugleika ræsingarfasa fjölharmóníska sveiflunnar, er hönnunin hönnuð til að gefa út ma stærri fjölda púlsa. Ef fjöldi úttakspúlsa er of lítill er losunarstyrkur lítill og mælingarfjarlægðin stutt. Rakaskynjari , , ryðfríu stáli hitari PT100 skynjari , , hitari úr áli , hitaspólu Vökva segulloka Hins vegar er fjöldi púlsa of mikill, ræsingartíminn er langur og púlsstrengurinn hefur ekki enn verið ræstur þegar fjarlægðin frá kl. hluturinn sem á að mæla er tiltölulega nálægt, sem leiðir til þess að bergmálið sem myndast af púlsunum sem fyrst er hleypt af stokkunum mun koma að móttökuendanum, sem hefur áhrif á fjarlægðarniðurstöðurnar, sem leiðir til aukningar á blinda blettinum. 74HC04 (U1) U1a~U1e Samsetning ultrasonic púls drifrásar, getur bætt úthljóðs sendingarskynjara púlsspennu amplitude, áhrifarík rafmagns / hljóðeinangrun, aukið getu til að hleypa úthljóðsbylgjum, aukið mælingarfjarlægð. 40kHz púlsstrengur alla leið í gegnum U1a snúið, og síðan um U1b og U1e í samhliða inverterinu snúið; hina leiðina í gegnum suðurhluta U1c og U1d hvolft í samhliða inverter.
