디지털 초음파 거리측정기 개발
초음파 거리 측정기의 회로 구성 및 작동 원리
초음파 거리 측정기는 초음파 발생 회로, 초음파 수신 증폭 회로, 계수 및 표시 회로로 구성됩니다.
초음파 발생 회로
초음파를 발생시키는 회로. 듀얼 타이머 EN556(U2b)은 단안정 트리거를 형성합니다. R6 및 C6은 다음과 같은 기능을 하는 차동 회로를 형성합니다. 버튼 S2를 누르면 낮은 레벨이 양 및 음의 피크 펄스가 되며 이는 VD1을 통해 얻어지고 단안정 트리거의 플립을 트리거합니다. 단안정 플립 출력의 높은 수준 기간은 약 1ms입니다. 즉, tw ≒ 1.1R5C5 ≒ 1ms입니다. EN556(U2n)은 발진 주파수 f1=1/T1 ≒ 1/{0.7 [(R1+R2)+2 (R{{ 23}}R4)] C3 ≒ 40kHz
발전기 출력 레벨 제어. 단안정 트리거가 높은 레벨을 출력하면 다중 고조파 발진기가 발진하고 EN556의 핀 5는 주파수가 40kHz이고 듀티 사이클이 약 50%인 약 40개의 직사각형 펄스를 출력합니다. 다중 고조파 발진기의 시작 단계의 불안정성을 고려하여 더 많은 수의 m-펄스가 입력되도록 설계되었습니다. 출력 펄스 수가 너무 적으면 발광 강도가 낮아지고 측정 거리가 짧아집니다. 습도 센서 프로브, 스테인리스 스틸 전기 가열 튜브 PT100 센서, 주조 알루미늄 히터, 가열 코일 유체 솔레노이드 밸브가 있지만 펄스가 너무 많고 방출 지속 시간이 깁니다. 측정 대상까지의 거리가 가까우면 펄스열이 완전히 방출되지 않아 첫 번째 방출된 펄스에 의해 생성된 에코가 수신단에 도달하여 거리 측정 결과에 영향을 미치고 거리 측정의 사각지대가 증가합니다. 74HC04(U1)의 U1a~U1e는 초음파 펄스 구동 회로를 구성하여 초음파 투과 센서를 구동하는 펄스 전압의 진폭을 높이고, 전기/음향 변환을 효과적으로 수행하며, 초음파 방출 능력을 향상시키고, 측정값을 높일 수 있습니다. 거리. 40kHz 펄스열의 한 경로는 U1a를 통해 반전된 다음 U1b 및 U1e와 병렬로 연결된 인버터를 통해 반전됩니다. 다른 경로는 남쪽의 U1c 및 U1d에 병렬로 연결된 인버터에 의해 반전됩니다.
