Opracowanie ultradźwiękowego akustycznego przetwornika odległości

 Opracowano akustyczny czujnik odległości do pomiaru odległości między stopniami rakiety. Struktura jest źródłem radioaktywnym i eksploracją Przetworniki pomiaru odległości montowane są naprzeciwko siebie na rakietach dwustopniowych, a liczba cząstek wykrytych w procesie separacji jest przetwarzana na napięcie stałe, które przesyłane jest do systemu telemetrycznego lub rejestratora magnetycznego w celu pomiaru chwilowej odległości separacji. Gdy prędkość separacji nie przekracza 25 m/s, a odległość pomiaru mieści się w zakresie od 0 do 2 metrów, dokładność może osiągnąć 10%; jeżeli przekracza ten zakres, dokładność pomiaru wynosi Ultradźwiękowy czujnik odległości 100 kHz ulegnie pogorszeniu. Są to eksperymenty naziemne i testy symulacyjne środowiska. Przyrząd składa się ze źródła radioaktywnego, odbiornika i falownika. Aby dostosować się do środowiska wstrząsów i wibracji, wszystkie obwody elektroniczne są pokryte gumą silikonową. Źródło promieniotwórcze ma intensywność 10 mililitrów. Półprzewodnik z barierą złoto-krzemową ultradźwiękowy przetwornik pomiaru odległości ma czuły obszar o średnicy 20 mm, a materiał krzemowy zapewnia rezystywność od około 100 do 200 omów. Prąd wsteczny jest mniejszy niż 0, gdy w temperaturze pokojowej zostanie zastosowane napięcie polaryzacji 10 woltów.

  Gdy zamontowany jest czujnik odległości o wysokiej dokładności , do pokrycia powierzchni użyto folii aluminiowej o grubości 2 mg/cm2, aby osłonić przestrzeń przed promieniowaniem słonecznym. Urządzenie kolimacyjne ogranicza maksymalny kąt akceptacji wzmacniaczy czujnikowych poprzez zastosowanie tranzystorów polowych. Przedwzmacniacz ma postać „czterotranzystorowej sieci sprzężenia zwrotnego”, charakteryzuje się niską impedancją wejściową i wyjściową, krótkim czasem narastania i dobrą stabilnością temperaturową. 

Dyskryminator amplitudy impulsów wykorzystuje szybki komparator napięcia. Wodoodporny ultradźwiękowy czujnik odległości  charakteryzuje się niewielkimi rozmiarami, zużyciem energii,

wysoka czułość i szybka reakcja. Gdy napięcie na wejściu odwracającym jest o 3 mV niższe niż napięcie odniesienia na wejściu odwracającym, na wyjściu występuje wysoki poziom (około 32 woltów); jeśli napięcie 

przy „2” jest wyższe niż „3”. Po przyłożeniu napięcia odniesienia na wyjściu pojawia się niski poziom (około 0 woltów). Przyrząd przyjmuje wartość 45 miliwoltów. Impuls wyjściowy wynosi ultradźwiękowy czujnik zasięgu wzrasta i opada w czasie krótszym niż 20 nanosekund. Kształt impulsu wykorzystuje szybką podwójną pamięć NAND

 układ scalony bramki T 21 A`, tworzący obwód monostabilny typu integralnego.przetwornik szybkości 

wykorzystuje współczynnik triody. Jest to obwód tablicowy, stała czasowa RIC.

Zależność między wyjściowym napięciem wejściowym DC, współczynnikiem zliczania N, jest wyznaczana eksperymentalnie, aby odpowiadała specyfikacjom projektowym. Aby skompresować instalację napięcia stałego o kilka rzędów wielkości zmienności, stosuje się wzmacniacz logarytmiczny, aby zastosować tranzystor krzemowy jako element sprzężenia zwrotnego w celu uzyskania logarytmicznej charakterystyki konwersji w celu przeciwdziałania wpływowi zależnego od temperatury prądu wstecznego tranzystora powiększonego o przesunięcie. Napięcia prądu i offsetu ultradźwiękowy czujnik pomiaru odległości jest zerowany, aby rozszerzyć zakres liniowy niskiego poziomu. Doświadczalnie uzyskano charakterystykę konwersji zgodną z projektem 

i napięcie wyjściowe w temperaturze pokojowej.