схема датчика ультразвукового приймального перетворювача

Перегляди: 74 Автор: Редактор сайту Час публікації: 2018-10-04 Походження: Сайт

Запитуйте

Ультразвуковий приймач складається з ультразвуковий перетворювач і приймальна схема. Щоб досягти широкого діапазону ультразвукової локації, необхідно не тільки, щоб ультразвукова приймальна схема могла посилювати слабкий сигнал, відбитий від віддаленої цілі, але також щоб сильний сигнал, відбитий від близької цілі, посилювався і не деформувався, що вимагає прийому. Схема має функцію автоматичного регулювання посилення (AGC). Крім того, додавання функції АРУ в приймальний контур допомагає подолати явище «реверберації» та покращити співвідношення сигнал/шум ультразвукової системи вимірювання дальності. Таким чином, відповідно до характеристик ослаблення ультразвукового сигналу, контроль посилення за часом ((TGC) реалізується за принципом автоматичного регулювання посилення, так що ультразвукова приймальна схема має високе посилення без явища глибокого насичення. У цьому розділі також розроблено схему підсилювача з низьким рівнем шуму та смуговий фільтр, що значно покращило співвідношення сигнал/шум схеми приймача.

Передній підсилювач з низьким рівнем шуму

The Ультразвуковий датчик відстані безпосередньо накладається на стіну (мішень) на відстані 2,5 м, а вихідний сигнал перетворювача безпосередньо спостерігається детектором шкіри, а амплітуда напруги становить 1 В. У міру збільшення цілі амплітуда ехо-сигналу різко падає на лк. Якщо радіус дії ультразвукового датчика становить 35 м, ультразвукова приймальна схема повинна мати достатньо великий коефіцієнт посилення, щоб бути чутливою до надзвичайно слабких ехо-сигналів. При цьому необхідно, щоб луна-сигнали, створювані близькими цілями, не посилювалися. Відбувається глибоке насичення. Таким чином, посилення G підсилювача переднього кінця не може бути занадто великим.

Про вхідну схему підсилювача ультразвуковий датчик відстані . Серед них передній підсилювач складається з інструментального операційного підсилювача AD620 і мережі RC. AD620 має такі переваги, як низьке енергоспоживання, широкий діапазон частот, висока точність і висока надійність. Його посилення визначається тільки резистором Rc. У ньому використовується прецизійний резистор 1% для забезпечення точного підсилення G. Якщо G=1, висновок Rc не підключений до резистивного елемента (тобто Rc = oo); для будь-якого іншого посилення значення опору можна визначити наступним чином:

Для комбінованих перетворювачів він складається з маршрутизованого високоімпедансного операційного підсилювача, який слід додати для посилення луна-сигналів, отриманих ультразвуковий датчик дальності . Оскільки вихідний сигнал суматора малий, схема регулювання посилення безпосередньо додається до вихідного сигналу смугового фільтра. Тому підсилювальну схему кінцевого каскаду в ультразвуковій приймальній схемі слід перевести в режим підключення.

схема керування

Раніше було зазначено, що для ультразвукових датчиків великої дальності динамічний ехо-сигнал Ультразвуковий далекомірний датчик особливо великий. Таким чином, необхідно додати функцію автоматичного регулювання посилення до схеми прийому з високим коефіцієнтом посилення для стиснення сильного сигналу на певному рівні, щоб одночасно задовольнити наступні дві вимоги: ультразвуковий приймач має надзвичайно високу чутливість, перебуваючи в його діапазоні. Всередині немає насиченості або реверберації.

(1) Автоматичне регулювання посилення є еквівалентною схемою датчик ультразвукового перетворювача , який реалізує АРУ, використовує метод міжкаскадного ослаблення. v — вихідний сигнал переднього підсилювача, R — вхідний опір постпідсилювача, v — вхідна напруга постпідсилювача, тобто вихідна напруга після ослаблення джерела сигналу між каскадами, а Z — змінний опір. Керуючий елемент R є постійним міжкаскадним резистором ослаблення. Тут міжкаскадне загасання відноситься до парціального загасання тиску резисторів R і Z. Тепер припустимо, що амплітуда V поступово значно зменшується, і коли це максимальне значення Vmax, Z є мінімальним значенням і міжкаскадним загасанням.