Прынцып ультрагукавога датчыка далёкасці

Прагляды: 8 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2020-06-10 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

1 Прынцып ультрагукавога датчыка адлегласці

Ультрагукавыя датчыкі дзеляцца на механічныя і электрычныя. Фактычна гэта ультрагукавы датчык ўзроўню. Ён пераўтварае электрычную або механічную энергію ў акустычную энергію на перадаючай частцы і наадварот на прымаючай. Ультрагукавы датчык распрацаваны з выкарыстаннем п'езаэлектрычнага ультрагукавога пераўтваральніка ў электрычным рэжыме, які выкарыстоўвае для працы рэзананс п'езаэлектрычнага керамічнага крышталя. Ён мае дзве п'езаэлектрычныя мікрасхемы і рэзанансную пласціну. Калі імпульсны сігнал падаецца на яго полюсы і яго частата роўная ўласнай частаце ваганняў п'езаэлектрычнай пласціны, п'езаэлектрычная пласціна будзе рэзанаваць і прымушаць рэзанансную пласціну вібраваць, ствараючы ультрагукавыя хвалі. І наадварот, калі паміж двума электродамі не падаецца напружанне, калі рэзанансная пласціна атрымлівае ультрагукавыя хвалі, яна будзе націскаць на п'езаэлектрычную пласціну, каб яна вібравала і пераўтварала механічную энергію ў электрычныя сігналы, якія сталі ультрагукавым прыёмнікам. У ультрагукавой ланцугу серыя імпульсных квадратных хваль выводзіцца з перадатчыка. Чым больш шырыня імпульсу, тым больш колькасць выхадаў, тым большая энергія і тым большую адлегласць можна вымераць. Структура ультрагукавога перадатчыка, які перадае, і прымаючага пераўтваральніка нязначна адрозніваецца, і пазнакі на прыладзе павінны быць выразна адрозныя, калі яна выкарыстоўваецца.

Ёсць шмат метадаў ультрагукавога пераўтваральніка малога радыусу дзеяння: напрыклад, метад вызначэння часу зваротнага праходжання, метад выяўлення фазы, метад выяўлення амплітуды гукавой хвалі. У гэтай канструкцыі выкарыстоўваецца метад вызначэння адлегласці ў два бакі. Прынцып заключаецца ў тым, што ультрагукавы датчык выпраменьвае ультрагукавыя хвалі пэўнай частаты, распаўсюджваецца праз паветранае асяроддзе, а затым адлюстроўваецца назад пасля дасягнення мэты вымярэння або перашкоды. Пасля адлюстравання ультрагукавой прыёмнік прымае імпульс. Час, які ён праходзіць, - гэта час зваротнага шляху і распаўсюджвання ультрагукавой хвалі. Адлегласць звязана. Праверце час перадачы, каб атрымаць адлегласць. Мяркуючы, што s - гэта адлегласць паміж вымераным аб'ектам і далямерам, вымераны час роўны t/s, а хуткасць распаўсюджвання ультрагуку прадстаўлена v/m·s-1, тады існуе залежнасць s=vt／2 (1)

У выпадку высокай дакладнасці патрабаванняў да адлегласці ультрагукавога пераўтваральніка неабходна ўлічваць уплыў тэмпературы на хуткасць распаўсюджвання ультрагуку і карэктаваць хуткасць распаўсюджвання ультрагуку ў адпаведнасці з ураўненнем (2), каб паменшыць памылку.
v=331,4+0,607T (2) У формуле T з'яўляецца фактычнай адзінкай тэмпературы ℃, v з'яўляецца адзінкай хуткасці распаўсюджвання ультрагукавой хвалі ў асяроддзі м/с.

2 Агульны план праектавання сістэмы
Сістэма складаецца з апаратных частак схемы, такіх як перадача ультрагукавой хвалі, прыём рэха-сігналу, вымярэнне тэмпературы, дысплей і сігналізацыя, крыніца харчавання і адпаведнае праграмнае забеспячэнне. Блок-схема сістэмы.

Уся сістэма кіруецца адначыпам AT89S52. Ультрагукавы датчык прымае падзелены тып прыёмнага і перадаючага пераўтваральнікаў, якія з'яўляюцца адпаведна ультрагукавым перадаючым датчыкам TCT40-16T і ультрагукавым прыёмным датчыкам TCT40-16R. Ультрагукавы сігнал перадаецца ў паветра праз ультрагукавы перадаючы датчык, а рэха прымаецца ультрагукавым прыёмным датчыкам пасля адлюстравання ад вымяранага аб'екта. Пасля адпаведнай апрацоўкі кантакт INT0 уваходнага мікракантролера генеруе перапыненне, разлічвае час, які прайшоў, а затым разлічвае адпаведную хуткасць гуку ў залежнасці ад пэўнай тэмпературы. Згодна з раўнаннем (2), адпаведная адлегласць можа быць атрымана для адлюстравання. Вядома, у некаторых выпадках значэнне сігналізацыі адлегласці таксама можа быць усталявана пры неабходнасці.

3 Дызайн апаратнага забеспячэння (Гэты артыкул сабраны і арганізаваны онлайн-платформай закупак кампанентаў Cogo Mall-IC.