デジタル超音波距離測定装置の開発
超音波距離計の回路構成と動作原理
超音波距離計は、超音波発生回路、超音波受信増幅回路、計数表示回路から構成されています。
超音波発生回路
超音波を発生させる回路。デュアル タイマー EN556 (U2b) は単安定トリガーを形成します。 R6 と C6 は差動回路を形成し、次のように機能します。ボタン S2 が押されると、低レベルが正と負のピーク パルスになり、VD1 を通じて取得され、単安定トリガのフリップをトリガーします。単安定フリップ出力のハイレベル持続時間は約 1ms、つまり tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1ms です。 EN556 (U2n) は、発振周波数 f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1+R2)+2 (R{{ 23}}R4)] C3 ≈ 40kHz
ジェネレーター出力レベルコントロール。単安定トリガがハイレベルを出力すると、マルチ高調波発振器が発振し、EN556 のピン 5 から周波数 40kHz、デューティ サイクル約 50% の約 40 個の矩形パルスが出力されます。多重高調波発振器の起動段の不安定性を考慮して、より多くのmパルスが入力されるように設計されています。出力パルス数が少なすぎると発光強度が低くなり、測定距離が短くなります。湿度センサープローブ、ステンレス鋼電熱管 PT100 センサー、鋳造アルミニウムヒーター、加熱コイル流体ソレノイドバルブですが、パルスが多すぎて放射時間が長すぎます。測定対象物までの距離が近い場合、パルス列が十分に放射されていないため、最初に放射されたパルスによって生成されたエコーが受信端に到達し、距離測定結果に影響を与え、距離測定の死角が増加します。 74HC04 (U1) の U1a ～ U1e は超音波パルス駆動回路を形成し、超音波送信センサーを駆動するパルス電圧の振幅を増加させ、電気/音響変換を効果的に実行し、超音波の放射能力を高め、測定値を増加させることができます。距離。 40kHz パルス列の 1 つのパスは U1a を介して反転され、次に U1b および U1e と並列に接続されたインバータを介して反転されます。もう一方のルートは、南側の U1c と U1d に並列に接続されたインバータによって反転されます。
