Meicníocht aimsitheoir raon ultrasonaic

Mar an meán chun faisnéis a tharchur, tá ultrasonaic níos mó agus níos tábhachtaí i réimsí éagsúla cosúil le braite locht, raon, agus tomhas luas mar gheall ar a n-airíonna díreacha agus frithchaiteacha agus a saintréithe nach bhfuil tionchar go héasca ag fachtóirí seachtracha cosúil le tonnta solais agus leictreamaighnéadacha. Is tonn fuaime é tonn ultrasonaic a bhfuil an minicíocht níos airde ná 20KHz. Tá dea-threocht aige, cumhacht treá láidir, éasca le fuinneamh fuaime tiubhaithe a fháil, a bhfuil achar fada aige san uisce. is féidir trasducers ultrasonaic a úsáid chun achar a thomhas, a thomhas luais, a ghlanadh, a tháthú, a bhrú, a steiriliú. díghalrú, etc. Tá go leor feidhmeanna sa leigheas, sa mhíleata, sa tionscal agus sa talmhaíocht. Tá ultrafhuaime ainmnithe mar gheall ar a theorainn minicíochta níos ísle, atá thart ar cóimhéid le teorainn uachtarach éisteachta an duine.

Sa chiorcad braite ultrasonaic, is sraith de thonnta cearnacha an chuisle aschuir ag an deireadh tarchurtha. Is é leithead an tsraith seo de thonnta cearnacha an t-eatramh ama idir tonnta ultrasonaic a tharchur agus tonnta ultrasonaic a fháil. Ar ndóigh, dá mhéad an fad idir na rudaí tomhais, is mó an leithead cuisle, agus an chuisle aschuir. Tá an uimhir comhréireach leis an achar tomhais. Go ginearálta tá na modhanna seo a leanas ag trasducer raon ultrasonaic:

(1) ag glacadh meánvoltais an chuisle aschuir, tá an voltas (tá aimplitiúid an voltais socraithe go bunúsach) comhréireach leis an achar, agus is féidir an voltas tomhais a thomhas;

(2) Leithead an chuisle aschuir a thomhas, is é sin, an t-eatramh ama t idir an tonn ultrasonaic tarchurtha agus an tonn ultrasonaic glactha. Mar sin, is é an t-achar tomhais S = 1/2 vt.

Tarchuireann tarchuradóirí ultrasonaic tonnta ultrasonaic i dtreo áirithe, agus is é an t-am tarchurtha a thosaíonn an t-am ag an am céanna. Nuair a iomadaíonn na tonnta ultrasonaic san aer, fillfidh siad láithreach ar na constaicí, agus stopfaidh na glacadóirí ultrasonaic an t-am díreach tar éis dóibh na tonnta frithchaite a fháil. Is é V luas iomadú na tonnta ultrasonaic san aer, agus de réir an difríocht ama arna thomhas ag an lasc ama chun na macallaí tarchurtha agus faighte a thomhas, is féidir an fad S den phointe astaíochta ón gconstaic a ríomh, is é sin: S = V·Δt / 2 , Is é seo an modh raon difríochta ama. Ós rud é go bhfuil braiteoirí achar ultrasonaic freisin mar chineál tonnta fuaime, tá a luas fuaime bainteach le teocht, agus tá an luas fuaime ag teochtaí éagsúla liostaithe. Sa úsáid, mura n-athraíonn an teocht i bhfad, is féidir an luas fuaime a mheas go mór seasmhach. Is é 334 m / s luas iomadú tonn ultrasonaic ag gnáth-theocht, ach tá tionchar ag fachtóirí ar nós teocht, taise agus brú san aer go héasca ar a threoluas iomadú V, a bhfuil tionchar mór ag teocht orthu. I gcás gach méaduithe 1°C ar an teocht, méadaíonn luas na fuaime 0. 6 m / s. Má tá cruinneas an raon feidhme an-ard, ba cheart é a cheartú leis an modh cúitimh teochta. Nuair a bhíonn an teocht chomhthimpeallach T ar eolas, is é an fhoirmle chun an treoluas iomadaithe ultrasonaic V a ríomh ná: V = 331.45 + 0.607T

Tar éis an luas fuaime a chinneadh, is féidir an t-achar a fháil trí am an turais bhabhta ultrasonaic a thomhas. Is é seo meicníocht an aimsitheoir raon ultrasonaic.

1. Bain úsáid as calafort IO TRIG chun raon a spreagadh, ag tabhairt comhartha ardleibhéil 10us ar a laghad (is é leithead cuisle amháin 10us / ardchumhachta amháin, Is é an ré cothrom ná 10us.

2. Cuireann an modúl tonnta cearnach 840khz go huathoibríoch chun a bhrath go huathoibríoch an bhfuil tuairisceán comhartha ann.

3. Tá tuairisceán comhartha ann, agus tá ardleibhéal aschur tríd an gcalafort IO ECHO. Is é an ré ardleibhéil an t-am ón tarchur go dtí an tonn ultrasonaic ar ais. Fad tástála = (ard-am * luas fuaime / 2), is é VCC GND an soláthar cumhachta, is é TRIG an deireadh rialaithe (ionchur), agus is é ECHO an deireadh tuairisceáin (aschur). Tugann TRIG cuisle ardleibhéil, agus tosaíonn SR40 ag seoladh tonnta ultrasonaic. Nuair a fhaigheann ECHO an tonn frithchaite, aschuireann ECHO comhartha bailí. Is féidir an t-achar a thiontú tríd an difríocht ama a thomhas ó thús an truicear TRIG go dtí an ECHO a fháil.

Modúl raon ultrasonaic HCSR04, soláthraíonn VCC soláthar cumhachta 5V, tá GND ar an talamh, ionchur comhartha rialaithe truicear TRIG, aschur comhartha macalla ECHO agus ceithre chríochfoirt comhéadan eile. Soláthraítear comhartha truicear bíog de 10us nó níos mó, agus scaoilfidh an modúl go hinmheánach leibhéil timthriall 40khz agus braite macallaí. Nuair a aimsítear an comhartha macalla, aimsítear an comhartha macalla aschuir. Tá leithead cuisle an chomhartha macalla comhréireach leis an achar tomhaiste, trína bhféadfar an t-achar a ríomh tríd an comhartha a tharchur chuig an comhartha macalla glactha.