Dezvoltarea dispozitivului digital de măsurare a distanței cu ultrasunete
Compoziția circuitului și principiul de funcționare al telemetrului cu ultrasunete
Telemetrul ultrasonic constă dintr-un circuit de generare a ultrasunetelor, un circuit de amplificare a recepției cu ultrasunete, un circuit de numărare și afișare.
Circuit generator de ultrasunete
Circuit pentru generarea undelor ultrasonice. Cronometrul dublu EN556 (U2b) formează un declanșator monostabil. R6 și C6 formează un circuit diferențial, care funcționează astfel: atunci când butonul S2 este apăsat, nivelul scăzut devine un impuls de vârf pozitiv și negativ, care este obținut prin VD1 și declanșează flip-ul declanșatorului monostabil. Durata de nivel înalt a ieșirii flip monostabile este de aproximativ 1 ms, adică tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n) formează un oscilator multiarmonic cu frecvența de oscilație f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R{1+R2){+2 (R{0 23}}R4)] C3 ≈ 40kHz
Controlul nivelului ieșirii generatorului. Când declanșatorul monostabil emite un nivel înalt, oscilatorul multiarmonic oscilează, iar pinul 5 din EN556 emite aproximativ 40 de impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență de 40 kHz și un ciclu de lucru de aproximativ 50%. Având în vedere instabilitatea etapei de pornire a oscilatorului multiarmonic, un număr mai mare de m-impulsuri sunt proiectate pentru intrare. Dacă numărul de impulsuri de ieșire este prea mic, intensitatea emisiei va fi scăzută și distanța de măsurare va fi scurtă. Sonda senzor de umiditate, senzor PT100 tub electric de incalzire din otel inoxidabil, incalzitor din aluminiu turnat, supapa solenoid de lichid de incalzire, dar cu prea multe impulsuri si durata mare de emisie. Când distanța până la obiectul măsurat este apropiată, trenul de impulsuri nu a fost emis pe deplin, ceea ce face ca ecoul generat de primul impuls emis să ajungă la capătul de recepție, afectând rezultatele măsurării distanței și crescând punctul mort al măsurării distanței. U1a ~ U1e din 74HC04 (U1) formează un circuit de antrenare a impulsurilor ultrasonice, care poate crește amplitudinea tensiunii pulsului care conduce senzorul de transmisie cu ultrasunete, poate efectua eficient conversia electrică/acustică, poate îmbunătăți capacitatea de a emite unde ultrasonice și poate crește măsurarea distanţă. O cale a trenului de impulsuri de 40 kHz este inversată prin U1a și apoi inversată printr-un invertor conectat în paralel cu U1b și U1e; Cealaltă rută este inversată de un invertor conectat în paralel cu U1c și U1d în sud.
