Desarrollo del dispositivo digital de medición de distancias por ultrasonidos.
Composición del circuito y principio de funcionamiento del telémetro ultrasónico.
El telémetro ultrasónico consta de un circuito de generación de ultrasonidos, un circuito de amplificación de recepción de ultrasonidos, un circuito de conteo y visualización.
Circuito generador ultrasónico
Circuito para generar ondas ultrasónicas. El temporizador dual EN556 (U2b) forma un disparador monoestable. R6 y C6 forman un circuito diferencial, que funciona de la siguiente manera: cuando se presiona el botón S2, el nivel bajo se convierte en un pulso pico positivo y negativo, que se obtiene a través de VD1 y activa el movimiento del disparador monoestable. La duración de alto nivel de la salida flip monoestable es de aproximadamente 1 ms, es decir, tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n) forma un oscilador multiarmónico con frecuencia de oscilación f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1+R2)+2 (R{{ 23}}R4)] C3 ≈ 40kHz
Control de nivel de salida del generador. Cuando el disparador monoestable genera un nivel alto, el oscilador multiarmónico oscila y el pin 5 de EN556 emite aproximadamente 40 pulsos rectangulares con una frecuencia de 40 kHz y un ciclo de trabajo de aproximadamente el 50 %. Teniendo en cuenta la inestabilidad de la etapa inicial del oscilador multiarmónico, se diseña un mayor número de m-pulsos para la entrada. Si el número de pulsos de salida es demasiado pequeño, la intensidad de la emisión será baja y la distancia de medición será corta. Sonda sensor de humedad, tubo calefactor eléctrico de acero inoxidable, sensor PT100, calentador de aluminio fundido, válvula solenoide de fluido de bobina calefactora, pero con demasiados pulsos y larga duración de emisión. Cuando la distancia al objeto medido es cercana, el tren de pulsos no se ha emitido por completo, lo que hace que el eco generado por el primer pulso emitido llegue al extremo receptor, afectando los resultados de la medición de distancia y aumentando el punto ciego de la medición de distancia. Los U1a ~ U1e de 74HC04 (U1) forman un circuito de conducción de pulso ultrasónico, que puede aumentar la amplitud del voltaje del pulso que impulsa el sensor de transmisión ultrasónica, realizar de manera efectiva la conversión eléctrica/acústica, mejorar la capacidad de emitir ondas ultrasónicas y aumentar la medición. distancia. Una ruta del tren de impulsos de 40 kHz se invierte a través de U1a y luego se invierte a través de un inversor conectado en paralelo con U1b y U1e; La otra ruta se invierte mediante un inversor conectado en paralelo a U1c y U1d en el sur.
