Berita

Anda di sini: Rumah / Berita / Maklumat Transduser Ultrasonik / reka bentuk litar transduser pemancar ultrasonik

reka bentuk litar transduser pemancar ultrasonik

Pandangan: 60 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbit: 2018-10-01 Asal: tapak

Tanya

Berkenaan dengan transduser ultrasonik, litar penghantaran dan penerimaan ultrasonik adalah peranti untuk menukar tenaga elektrik dan tenaga akustik. Secara amnya, transduser ultrasonik mempunyai kecekapan tenaga elektromekanikal yang rendah, yang memberi kesan serius kepada jarak kerja transduser ultrasonik. Untuk menyelesaikan masalah ini, tidak cukup untuk mempertimbangkan hanya menambah baik struktur mekanikal dan ciri akustik transduser. Ia juga perlu untuk mengoptimumkan reka bentuk litar pemancar dan penerima transduser untuk meningkatkan kuasa penghantaran berkesan penjana ultrasonik dan penerima ultrasonik. Nisbah isyarat kepada bunyi. Reka bentuk litar pemancar ultrasonik terdiri daripada litar pemancar ultrasonik dan satu transduser ultrasonik . Litar pemancar ultrasonik (juga dipanggil sumber kuasa pemacu) boleh dikelaskan kepada dua jenis: jenis ayunan-penguatan dan jenis penyongsang mengikut prinsip kerjanya. Untuk transduser ultrasonik dengan kuasa sederhana dan kecil serta frekuensi rendah biasanya menggunakan bekalan kuasa pemanduan yang dikuatkan berayun, dan menggunakan pengayun pengujaannya untuk melaraskan frekuensi operasi transduser pada julat frekuensi yang luas. Pelbagai komponen bekalan kuasa pemacu diterangkan di bawah.

Prinsip kerja penukar tolak tarik ialah sejumlah besar penderia pengukuran jarak ultrasonik digunakan untuk memacu bekalan kuasa, dan peringkat penguatan kuasa terdiri daripada penukar tolak tarik tiub MOS. Penukar tolak-tarik menggunakan pengubah nadi dengan pili tengah sebagai peringkat keluaran untuk meningkatkan amplitud voltan keluaran litar pemacu, dengan itu meningkatkan kuasa hantaran transduser. Ciri litar ialah apabila tiada isyarat pengujaan (isyarat strob adalah tahap rendah), arus senyap dua tiub kuasa MOS adalah sifar; apabila terdapat pengujaan isyarat, dua tiub MOS berfungsi secara berselang-seli, dan isyarat separuh gelombang keluaran digabungkan. Membentuk bentuk gelombang yang lengkap. Dalam litar, cip bersepadu ialah litar antara muka TTL/MOS dwi saluran (pintu NAND berganda) untuk peralihan tahap untuk mengawal arus longkang transistor MOS; R:sensor kelajuan udara ultrasonik ialah perintang pengehad arus untuk mengehadkan arus saliran maksimum MOS tiub untuk mengelakkan lonjakan arus sementara yang berlebihan tiub MOS; XRC ialah cawangan yang terdiri daripada kapasitor dan perintang untuk melarang laluan voltan DC untuk menghalang transistor MOS daripada sentiasa hidup, dan pada masa yang sama Rc membentuk litar pembahagi voltan untuk menentukan magnitud voltan longkang MOSFET get MOSFET dan kitaran tugas ialah pekali Dmax bagi isyarat keluaran gelombang persegi tiub MOS. Rintangan arus pincang luaran ialah 100-200 kSz. Sensor ultrasonik mempunyai jarak kerja 30 m dan frekuensi resonans 30 kHz. Nilai puncak ke puncak voltan keluaran sumber kuasa pemacu adalah kurang daripada 400 Vpp. Topik ini memerlukan jarak kerja penderia ultrasonik lebih daripada 30m, dan reka bentuk litar direka mengikut kaedah analogi.

Untuk menjadikan jarak kerja sensor ultrasonik lebih daripada 30m, frekuensi resonans hendaklah lebih rendah daripada 30kHz (ditetapkan kepada 24.5 kHz), Dalam penukar tolak tarik tiub MOS, sama ada tiub MOS atau tiub MOS Q: pengaliran, model litar sumber biasa menunjukkan bahawa N ialah nisbah pengubah dan R ialah beban pengubah yang setara. Memandangkan pengubah tidak dapat memenuhi tiga syarat pengubah ideal, adalah lebih realistik untuk mengkaji masalah pemindahan tenaga penukar tolak tarik dengan model pengubah rosak penuh. Apabila voltan input transistor MOS Vcs = Vc - vs lebih besar daripada voltan hidupkan, dan saluran transistor MOS dicubit, Vns naik, longkang transistor MOS v, dan arus model transformer bergandingan penuh cenderung menjadi tepu. Memasuki rantau arus malar, ia hampir tidak berubah dengan perubahan vDS, dan impedans keluarannya adalah nilai yang besar. Beban keluaran litar hanya ditentukan oleh coL, NZ . Oleh itu, impedans beban R transistor MOS QI atau Q.

Dengan mengandaikan bahawa voltan sumber maksimum transistor MOS ialah Vcs dan ID arus operasi maksimum adalah malar, kemudian mengambil kira kuasa keluaran penukar dan penggunaan tiub,litar penderia jarak transduser sedang memilih nisbah pengubah nadi yang sesuai N, melalui rantau varistor lengkung tiub MOS dan Pada titik simpang rantau arus malar, lengkung beban optimum AB boleh diperolehi kerana apabila persilangan garis beban dan lengkung ID-VD' terletak di sebelah kanan titik sempadan B antara kawasan rintangan berubah-ubah dan kawasan arus malar rD, seperti kawasan longkang yang terhalang dan arus malar rD, seperti persilangan garis beban dan lengkung ID-VD' terletak di sebelah kanan titik sempadan B di antara kawasan rintangan berubah dan kawasan arus malar rD, seperti kawasan arus AC yang terhalang, transistor kuasa (bergantung pada kecerunan OC linear, kDSC dan penurunan voltan tiub akan meningkat, dengan itu meningkatkan penggunaan kuasa transistor MOS dan mengurangkan kuasa output penukar; Apabila garis beban berada di bawah garis AB, seperti garis AD, kerana titik operasi D tidak berada di kawasan arus malar, transistor impedans keluaran dan transistor arus tidak membentuk transistor, transistor arus MOS dan pembolehubah. sumber dikawal oleh Vcs.

Kecekapan penukaran penukar tolak tarik masih diambil sebagai contoh a penderia jarak ultrasonik tanpa padanan impedans. Kecekapan penukaran tenaga penukar diperolehi. Ia boleh dianggap bahawa dalam satu kitaran T isyarat input, Q; dan Q2 masing-masing dihidupkan DmX T/ 2Dmax ialah kitaran tugas isyarat input penukar), dan ID semasa melalui dua tiub MOS dan YDS voltan merentasi tiub kuasa adalah sama secara berangka. Oleh itu, anda hanya perlu mengira penggunaan kuasa satu tiub dan darabkannya dengan 2 untuk mencari jumlah penggunaan tiub. Apabila isyarat input transistor MOS adalah lebih kurang gelombang persegi, dan arus longkang transistor MOS mencapai nilai maksimum kepada, jumlah penggunaan tiub jenis T ialah tempoh isyarat gelombang persegi input. Kuasa yang dibekalkan oleh bekalan kuasa DC hendaklah termasuk kuasa yang diperolehi oleh beban dan penggunaan kuasa kedua-dua MOSFET dan pelesapan kuasa pada perintang pengehad semasa. Dari perspektif penggunaan kuasa, jika RSIRP, Vop (kedua-duanya berkaitan dengan nisbah) dan pekali kitaran tugas Dmax isyarat input lebih kecil, dan pengubah kecekapan lebih tinggi, Kecekapan transformasi tolak-tarik lebih tinggi, dan makna fizikal adalah sama. Penguat kelas B (penguat tekan-tarik) secara amnya dianggap mempunyai kecekapan 70-80, yang kira-kira konsisten dengan keputusan yang dikira. Oleh itu, formula kecekapan penukaran bagi penukar tolak tarik yang disimpulkan adalah betul.