Адначыпавы мікракампутар ультрагукавога датчыка

Прагляды: 10 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2019-03-26 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

Ультрагукам называюць механічныя хвалі з частатой вышэй за 20 кГц. Для таго, каб выкарыстоўваць ультрагукавыя хвалі ў якасці сродку выяўлення, неабходна генераваць ультрагукавыя хвалі і прымаць ультрагукавыя хвалі. Прыбор, які выконвае гэтую функцыю, - ультрагукавой датчык, які прынята называць ультрагукавым датчыкам або ультрагукавым зондам. Ультрагукавы датчык мае перадатчык і прыёмнік, але ультрагукавы датчык таксама можа выконваць падвойную функцыю перадачы і прыёму гукавых хваль. Ультрагукавыя датчыкі выкарыстоўваюць прынцып п'езаэлектрычнага эфекту для пераўтварэння электрычнай энергіі і ультрагукавых хваль адзін у аднаго, гэта значыць пры перадачы ультрагукавых хваль адбываецца пераўтварэнне электрычнай энергіі і перадача ультрагукавых хваль; і калі атрымлівае рэха, пераўтвараючы ультрагукавыя ваганні ў электрычны сігнал.

Прынцып ст Ультрагукавой датчык дыяпазону звычайна выкарыстоўвае час палёту (TOF). Спачатку вымерайце час, за які ультрагукавая хваля вяртаецца ад запуску да перашкоды, і памножце хуткасць ультрагукавой хвалі, каб атрымаць адлегласць паміж крыніцай гуку і перашкодай у два разы.

гэта схема ультрагукавога датчыка адлегласці - гэта датчык, які аб'ядноўвае перадачу і прыём. Унутры датчыка знаходзіцца круглы ліст пластыка з металічнай плёнкай спераду і алюмініевай задняй пласцінай ззаду. Ліст і задняя пласціна ўяўляюць сабой кандэнсатар. Калі да ліста прыкладваецца прамавугольнае напружанне з частатой 49,4 кГц і напружанне 300 В пераменнага току, ліст вібруе з той жа частатой, ствараючы ультрагукавыя хвалі з частатой 49,4 кГц. Пры прыёме рэха схема налады дазваляе прымаць толькі сігналы з частотамі, набліжанымі да 49,4 кГц, у той час як сігналы на іншых частотах фільтруюцца. Ультрагукавыя хвалі, якія перадаюцца ультрагукавым датчыкам, маюць кут пучка 30 градусаў.

Ультрагукавой датчык можа выкарыстоўвацца як перадатчык, так і прымач. Датчык выпраменьвае серыю ультрагукавых прамянёў на працягу пэўнага перыяду часу. Прыём можна пачынаць толькі пасля завяршэння перадачы. Час перадачы прамяня складае D, які адбіваецца ад аб'екта за час D. Сігнал немагчыма захапіць; акрамя таго, ультрагукавой датчык мае пэўную інэрцыю, і пасля заканчэння перадачы ўсё яшчэ застаецца пэўная рэшткавая вібрацыя. Гэтая рэшткавая вібрацыя таксама стварае сігнал напружання праз пераўтваральнік, які перашкаджае сістэме ўлоўліваць зваротны сігнал. Такім чынам, пакуль рэшткавая вібрацыя не знікне, сістэма не можа пачаць прыём рэха. Гэтыя дзве прычыны прымушаюць ультрагукавы датчык вымяраць пэўны дыяпазон вымярэнняў. Гэта УГД нядаўна можа вымераць 37 см.

TL851 - гэта эканамічная лічбавая мікрасхема кіравання дыяпазонам з 12 крокамі. Унутры ёсць керамічны крышталічны генератар з частатой 420 кГц. Калі пачынае працаваць ультрагукавы датчык, керамічны крышталічны асцылятар дзеліцца на 8,5 у першыя 16 цыклаў перадачы для фарміравання ультрагукавога сігналу 49,4 кГц, які затым пасылаецца да ультрагукавога датчыка праз транзістар Q1 і трансфарматар T1. . Пасля перадачы керамічны крышталічны асцылятар дзеліцца на 4,5 для часу мікракантролера. TL852 - гэта чып, распрацаваны спецыяльна для прыёму ультрагуку. Паколькі ультрагукавы сігнал адносна слабы, яго неабходна ўзмацніць, каб прыняць яго MCU. TL852 у асноўным забяспечвае схему ўзмацнення. Калі TL852 атрымлівае 4 імпульсныя сігналы, ён пасылае высокі ўзровень на TL851 праз REC, каб паказаць, што ультрагукавая хваля атрымана.

Гэтая сістэма выкарыстоўвае мікракантролер для кіравання датчыкам серыі Polaroid 600 і ультрагукавым модулем адлегласці Polaroid 6500. MCU кіруе перадачай ультрагукавой хвалі праз інвертар праз штыфт P1.0, а затым MCU бесперапынна выяўляе штыфт INT0. Калі ўзровень штыфта INT0 змяняецца з высокага ўзроўню на нізкі, лічыцца, што ультрагукавая хваля вяртаецца. Дадзеныя, падлічаныя лічыльнікам, - гэта час, за які прайшла ультрагукавая хваля, а адлегласць паміж датчыкам і перашкодай можна атрымаць шляхам пераўтварэння. Паказана прынцыповая апаратная схема ультрагукавога дальнамернага пераўтваральніка. Падчас працы мікрапрацэсар спачатку актывуе ультрагукавы датчык для перадачы ультрагукавых хваль і запускае ўнутраны таймер T0 для пачатку адліку часу. Паколькі ультрагукавы датчык, які мы выкарыстоўваем, убудаваны і перадае, ультрагукавы датчык мае афтэршокі пасля перадачы 16 імпульсаў. Каб выключыць сігнал перадачы ультрагукавога датчыка з ідэнтыфікацыі зваротнага сігналу, неабходна выявіць зваротны сігнал праз 2,38 мс пасля пачатку перадачы сігналу. так што выхадныя перашкоды могуць быць падаўлены. Калі ультрагукавой сігнал трапляе на перашкоду, сігнал неадкладна вяртаецца, і мікрапрацэсар бесперапынна скануе штыфт INT0. Калі сігнал, атрыманы INT0, змяняецца з высокага ўзроўню на нізкі, гэта азначае, што сігнал вярнуўся і мікрапрацэсар уводзіць перапыненне. Затым дадзеныя ў таймеры можна пераўтварыць для атрымання ультрагукавога датчыка і перашкод.

Дызайн схемы ультрагукавога пераўтваральніка вымярэння адлегласці Ультрагукавая накіраванасць моцная, спажыванне энергіі павольнае, а адлегласць, пройдзеная ў асяроддзі, вялікая. Таму для вымярэння адлегласці часта выкарыстоўваюцца ультрагукавыя хвалі. Напрыклад, далямер і прыбор для вымярэння ўзроўню могуць рэалізаваць нізкую частату 400 Гц HID з дапамогай ультрагукавой хвалі. Модуль з'яўляецца простым рашэннем для праектавання крыніцы харчавання газаразраднай лямпы. модуль падтрымкі HID лямпы энергазберагальны электронны баласт больш не з'яўляецца грувасткім. З вашай падтрымкай вы атрымаеце больш гатовай прадукцыі.

З-за моцнай накіраванасці ультрагукавых хваль спажыванне энергіі павольнае, а адлегласць, пройдзеная ў асяроддзі, вялікая. Такім чынам, ультрагукавыя хвалі часта выкарыстоўваюцца для вымярэння адлегласці, такія як далямер і ўзровень вымяральны інструмент, які можа быць рэалізаваны з дапамогай ультрагукавых хваль. Выкарыстанне ультрагукавога тэсціравання часта бывае хуткім, зручным, простым у разліку, лёгкім для кантролю ў рэжыме рэальнага часу і можа адпавядаць прамысловым і практычным патрабаванням з пункту гледжання дакладнасці вымярэнняў, таму яно таксама шырока выкарыстоўваецца пры распрацоўцы мабільных робатаў. Каб аўтаматычна пазбягаць перашкод, неабходна абсталяваць сістэму вызначэння адлегласці для своечасовага атрымання інфармацыі аб адлегласці (адлегласці і кірунку) ад перашкоды. Апісаныя трохбаковыя ультрагукавыя сістэмы вызначэння дальнасці (спераду, злева і справа) даюць робату інфармацыю аб адлегласці, каб ён мог зразумець навакольнае асяроддзе спераду, злева і справа.