Conas an córas raon braite ultrasonaic a dhearadh

Úsáidtear trasducer raon ultrasonaic go príomha i réimse an tomhais neamhtheagmhála. Faoi láthair, tá an córas ultrasonaic speisialta le haghaidh tomhais achair deacair a úsáid go forleathan i roinnt iarratais bheaga agus mheánmhéide mar gheall ar an ardchostas. Le forbairt na hintleachta gluaisteán, is gá braiteoirí ultrasonaic nua a fhorbairt a fhéadfaidh achar a thomhas le cruinneas níos airde, agus tá an costas íseal. Mar gheall ar an gceanglas maidir le cruinneas ard, áfach, tá struchtúr casta ag an braiteoir ultrasonaic traidisiúnta agus ní féidir é a choigeartú go huathoibríoch de réir timpeallachtaí éagsúla, a bhfuil ardchostas agus inoiriúnaitheacht lag aige. Tugann an t-alt seo isteach forbairt trasduchtóir raon aimsitheoir ultrasonaic taispeáint dhigiteach ar chostas íseal agus ard-chruinneas le microcomputer aon-sliseanna at89c2051 mar chroílár. Toisc gur féidir leis an braiteoir ultrasonaic seo an teocht chomhthimpeallach a thástáil agus é féin a choigeartú, tá an fheidhmíocht chostais níos fearr ná roinnt táirgí dá samhail atá ann cheana féin. Is féidir an braiteoir ultrasonaic seo a úsáid sa raon teochta 0 ℃ ~ 40 ℃, idir 0.1m agus 0.3m, le cruinneas 1mm, ionas gur féidir é a úsáid i roinnt ócáidí speisialta, mar shampla páirceáil féinseirbhíse, fionraí cliste agus coigeartú ceannsoilse, etc.

Dearadh crua-earraí trasducer tomhais fad ultrasonaic

Taispeántar prionsabal oibre trasducer ultrasonaic cruach dhosmálta i bhFíor 1. Tá an córas comhdhéanta de mhicriríomhaire aon-sliseanna AT89C2051, tarchur ultrasonaic, ciorcad glactha amplifier, ciorcad fála teocht chomhthimpeallach agus ciorcad taispeána. Is é AT89C205l MCU croí-chomhpháirt an chórais iomláin, ag comhordú obair gach comhpháirte. Gineann an fhoinse ascalaithe arna rialú ag an microcomputer aon-sliseanna comhartha minicíochta 40 kHz chun an braiteoir ultrasonaic a thiomáint. Tá 10 bíoga i ngach tarchur. Tar éis an chéad chuisle ultrasonaic a tharchur, tosaíonn an gcuntar ag comhaireamh. I láthair na huaire nuair a aimsítear an chéad chuisle macalla, stopann an cuntar comhaireamh, ionas gur féidir an t-am △ t ó tharchur go fáiltithe a fháil; cuireann an ciorcad fála teochta an bailiú sonraí teochta comhthimpeallach chuig an microcomputer aon-sliseanna freisin chun an luas iomadú ultrasonaic a cheartú agus an fad á ríomh. Ar deireadh, úsáideann an ríomhaire aon-sliseanna an fhoirmle chun an t-achar tomhais a ríomh, atá ar taispeáint ar an taispeáint. Tá na calafoirt sraitheach RXD agus TXD den microcomputer sliseanna aonair ceangailte faoi seach le RXD agus TXD an chiorcaid taispeána chun ciorcad taispeána sraitheach statach a fhoirmiú; tá an t-amadóir / cuntar T0 ceangailte le haschur an tiontaire V / F chun an fheidhm fála minicíochta a bhaint amach; P1. 7 Ceangailte le deireadh rialaithe an multivibrator CMOS, trí bhogearraí chun an t-aschur calafort P1.7 a dhéanamh ard nó leibhéal íseal, rud a rialaíonn tarchur na dtonnta ultrasonaic; Tá P1.6 á rialú ag dé-óid lasctha IN4l48 agus tá ciorcad giniúna voltas tagartha an teirminéil chomparáideora LM324 ceangailte, socraigh P1.6 go '1' nuair a bhíonn tonnta ultrasonaic á tharchur, is féidir leis an leibhéal aschuir smeach an chomparáideora a shochtadh, a fhéadfaidh na tonnta ultrasonaic a astaíonn an tarchuradóir a shochtadh go héifeachtach chun radaíocht dhíreach a dhéanamh ar an nglacadóir agus a chur faoi deara; tar éis dheireadh an tarchuir , socraítear P1.6 go '0', ag an am seo, trí scanadh a dhéanamh ar an P1.2 121 ceangailte le haschur an chomparáideora, de réir staid ionchuir an chalafoirt P1.2 chun a chinneadh an bhfuarthas an macalla. Déantar an ciorcad astaithe agus tiomána ultrasonaic a tháirgeadh ag an oscillator RC comhdhéanta de CD4011, agus glacann an braiteoir teocht AD590.

Tomhas ama

Is é 25 μs tréimhse an chomhartha ultrasonaic a úsáidtear sa tomhas ama, ach tá gá le foinse comhartha ultrasonaic atá comhionann le tonnfhad de thart ar 9 mm ag 20 ° C. Chun cruinneas a chinntiú, tá gá le brathadóir tonnfhad. Tá an fhoinse comhartha ultrasonaic comhdhéanta de ghineadóir comhartha agus ciorcad braite náid-thrasnú. Tá an gineadóir comhartha treallach comhdhéanta de EPROM 16Kbyte is féidir a stóráil cruthanna tonn treallach, cuntar 16-giotán le haghaidh scanadh EPROM, agus DAC. Is éard atá sa bhrathadóir trasnú náid ná brathadóir luach tairsí. Is cuid de bhuaicluach an chomhartha faighte é luach tairsí an bhrathadóra, ionas gur féidir leis an brathadóir an comhartha faighte a chur i gcomparáid de réir an fhéidearthacht nialas tagartha. Ligeann sé seo an comhartha sa limistéar comhartha a bhrath a mhéid is mó, rud a íoslaghdaíonn cur isteach torainn.

Braitheann an toradh is fearr go príomha ar aimplitiúid an macalla roghnaithe. Dá ísle an macalla, is ísle an aimplitiúid, agus dá ísle an fhéidearthacht go gcuirfí isteach ar aimplitiúid torainn gaolmhar. Braitheann an comhartha is fearr le húsáid faoi aon choinníollacha ar an méid iarbhír torainn. Tá córas tomhais torainn simplí ag an braiteoir ultrasonaic freisin. Is féidir leis an gcóras an torann iarbhír a mheas trí mhonatóireacht a dhéanamh ar an comhartha ionchuir le linn na céime saor ó mhacalla. Is féidir aschur an chórais tomhais torainn seo a thiontú faoi choinníollacha torainn íseal, meánmhéide agus ard.

Braiteoir teochta agus cúiteamh uathoibríoch earráide

Braitear teocht an aeir ag braiteoir teochta agus próiseáilte ag an gciorcad. Tá sé suiteáilte sa probe, ní théann an earráid níos mó ná 1 ℃. Is féidir cúiteamh uathoibríoch an earráid a bhaint as an gciorcad analógach simplí a thaispeántar i bhFíor 2. Tá V comhréireach leis an achar tomhaiste.

Smaointe dearadh bogearraí
Toisc go bhfuil an braiteoir tarchurtha ultrasonaic an-ghar don braiteoir glactha ultrasonaic, nuair a bheidh tonnta ultrasonaic á tharchur, gheobhaidh an braiteoir ultrasonaic glactha comhartha trasnaíochta láidir. Chun an córas a chosc ó mhíbhraite, glactar leis an teicneolaíocht glactha moille sna bogearraí chun cumas frith-chur isteach an chórais a fheabhsú. Nuair a bhíonn an cnaipe tosaithe brúite, seoltar an t-ordú chun tonnta ultrasonaic a tharchur, agus tosaíonn an córas rialaithe an clár a fhorghníomhú chun an bailiúchán teochta a chomhlánú; déantar an t-eatramh ama maidir le tonnta ultrasonaic a sheoladh agus a fháil a thomhas; ar deireadh, ríomhtar an t-achar tomhaiste ag an gclár próiseála uimhriúil agus seoltar chuig an taispeáint le taispeáint. Glacann bogearraí an chórais dearadh modúlach, atá comhdhéanta de phríomh-mhodúil mar phríomhchlár, fochlár tomhais achair, fochlár tomhais teochta agus fochlár taispeána. Taispeántar blocléaráid an phríomhchláir i .