ultraäänilähetys- ja vastaanottopiirin suunnittelu

Laitteiston piirien suunnittelu

Neliöaalto 40 kHz anturi kalakaikujen ultraäänianturi ohjelmoidaan yhdellä sirulla, ulostulo P3.6-portilla, ja sitten ultraäänilähetysanturia käytetään lähettämään ultraääniaalto vahvistuspiirin läpi. Kun este on heijastunut lähettävän ultraääniaallon takaisin, ultraäänivastaanottopää vastaanottaa signaalin ja lähettää sen yksisiruiseen mikrotietokoneeseen tunnistusvahvistuksen, integraalisen muotoilun ja vastaanottopiirin käsittelysarjan kautta. Yksisiruinen mikrotietokone ultraäänianturianturi laskee esteen etäisyyden käyttämällä ääniaallon etenemisnopeutta ja aikaväliä pulssin lähetyksestä heijastuneen pulssin vastaanottamiseen, ja sen näyttää yksisiruinen mikrotietokone. Etäisyysmittauslaite koostuu ultraäänianturista, yksisiruisesta mikrotietokoneesta, lähetys-/vastaanottopiiristä ja LED-näytöstä. Anturin tulopää on kytketty lähetys- ja vastaanottopiiriin, ja vastaanottopiirin lähtöpää on kytketty yksisiruiseen mikrotietokoneeseen ja yhden sirun lähtöpää on kytketty näyttöpiirin tulopäähän.

Ultraäänilähetys- ja vastaanottopiirin suunnittelu:

Ultraääniaalto on mekaaninen aalto, jonka värähtelytaajuus ylittää 20 kHz. Se voi kulkea suorassa linjassa, ja etenemissuunta on hyvä. Myös leviämisetäisyys on pitkä. Kun ulkoinen ultraäänianturi se välittyy väliaineessa, se kohtaa esteen heijastuspinnalla, joka osuu siihen. Heijastunut aalto syntyy. Ultraääniaaltojen yllä olevien useiden ominaisuuksien vuoksi ultraääniaaltoja käytetään laajalti kohteen etäisyyden, paksuuden ja vastaavien mittaamiseen. Lisäksi ultraääniaaltojen mittaus on ihanteellinen kosketukseton etäisyysmittausmenetelmä. Kun etäisyysmittaus suoritetaan, ultraääniaallon lähetin ja vastaanotin asennetaan samalle vaakasuoralle linjalle suorittavat ultraääniaaltojen lähetyksen ja vastaanoton ja käynnistävät samanaikaisesti ajastimen laskemaan. Ensinnäkin ultraäänilähettävä anturi lähettää ultraääniaaltoja peruutussuuntaan ja käynnistää samanaikaisesti ajastimen. Kun ultraääniaallot ovat ilmassa, ne heijastuvat takaisin, kun ne kohtaavat esteitä. Kun vastaanottavan anturin ultraäänianturit vastaanottavat heijastuneet aallot, se antaa negatiivisia pulsseja. Siirry mikro-ohjaimeen lopettaaksesi ajoituksen välittömästi. Tällä tavalla ajastin voi tallentaa tarkasti ajan t(s), jota käytetään edestakaiseen etenemiseen ultraäänisäteilypisteen ja esteen välillä. Koska ultraääniaalto etenee ilmassa normaalilämpötilassa noin 340 m/s, esteen ja lähettävän anturin välinen etäisyys on: S = 340 × t / 2 = 170 × t.

Ultraäänilähetyspiirin suunnittelu

Ultraäänilähetyspiiri koostuu ultraäänisyvyysanturista ja ultraäänivahvistimesta. Ultraäänianturi muuntaa sähköisen signaalin mekaaniseksi aalloksi, ja yhden sirun tuottamaa 40 kHz:n neliöaaltopulssia on vahvistettava, jotta ultraäänianturi siirretään ultraääniaallon lähettämiseen. Siksi emissioajo on itse asiassa signaalinvahvistuspiiri. Siru suorittaa signaalin vahvistusta. Ultraäänivastaanottopiiri on suunniteltu vaimenemaan ultraääniaaltojen leviämisen aikana ilmassa. Jos etäisyys on pitkä, ultraäänivastaanottopiirin vastaanottama ultraäänisignaali on heikko, joten vastaanottosignaalia on vahvistettava. Kertoimet ovat myös suhteellisen suuria.

Ultraääni on yleinen termi mekaanisille aalloille, joiden taajuus ylittää ihmiskorvan kuulotaajuuden rajan. Se voi siirtyä kaasuissa, nesteissä ja kiinteissä aineissa. Ultraäänianturi on anturi, joka on kehitetty käyttämällä ultraääniaaltojen ominaisuuksia. Ultraääniantureita voidaan käyttää etäisyyden havaitsemiseen, virtauksen mittaukseen, metallivirheiden havaitsemiseen jne. Siksi ultraäänitestausta käytetään laajalti teollisuudessa, maanpuolustuksessa, biolääketieteessä ja muissa näkökohdissa.

Muta-anturi on laite tai laite, joka tunnistaa tietyn mitatun kohteen ja muuntaa sen käyttökelpoiseksi signaaliksi tietyn säännön mukaisesti. Yleensä se mitataan ei-sähköisenä fyysisenä suureena, ja lähtösignaali on yleensä teho. Se voi toimia ihmisen aistielimien jatkeena ja laajentaa ihmisten mahdollisuuksia saada tietoa luonnon- ja tuotantokentistä kaikilta osin. 1900-luvun puolivälissä havaittiin, että tiettyjen väliaineiden kiteet (kuten kvartsikiteet, kaliumtartraattikiteet jne.) pystyivät tuottamaan tehokkaampia ultraääniaaltoja korkean jännitteen ja kapean pulssin vaikutuksesta. Tämän mukaan ultraäänianturit pystyvät lähettämään, vastaanottamaan ja analysoimaan korvillemme näkymättömiä ääniä. Havaitsemisnäkökulmasta ultraäänianturi voi suorittaa toimintoja, kuten ultraäänietäisyyden ja ultraäänivirheiden havaitsemisen, ja sitä voidaan käyttää sukellusveneen hylkyjen, vihollisen sukellusveneiden havaitsemiseen ja metallisten sisäisten vammojen näyttämiseen. Niitä voidaan soveltaa useilla tekniikan aloilla, kuten teollisuudessa, maataloudessa, kevyessä teollisuudessa ja sairaanhoidossa, ja ne liittyvät läheisesti elämäämme.