超声波发射电路及接收电路图

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采用渡越时间检测法的超声波测距仪

采用渡越时间检测法的超声波测距仪

测距技术在物位检测、医疗探伤、汽车防撞等民用、工业领域应用广泛,由于超声波的速度相对于光速要小的多,其传播时间就比较容易检测,并且易于定向发射,方向性好,发射强度好控制,且不受电磁干扰影响,因而利用超声波测距是一种有效的非接触式测距方法。

但超声波在不同环境温度下传播速度不同,如忽略温度影响,将影响最终测量精度。

本文介绍的超声波测距仪采用渡越时间检测法,使用了DS1 8B20温度传感器对现场温度进行检测,并通过软件计算实现波速的温度补偿,消除了温度对测量结果的影响,使测量误差降低。

1 系统工作原理超声波测距原理如图1所示。

图1 超声波测距原理式中c--超声波波速:t--从发射出超声波到接收到回波所用时间。

限制该系统的最大可测距离存在4个因素:超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。

接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。

为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差,可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射/接收的设计方法。

由于超声波属于声波范围,其波速c与温度有关,经过测量得出超声波的波速与温度的关系,如表1所示。

表1 声速与温度的关系表将测量的速度数据与温度数据进行一阶拟合得出:c=331.6+0.6107xT (2)式中T--当地温度。

在测距时,可通过温度传感器自动探测环境温度、确定其时的波速c.波速确定后,只要测得超声波往返的时间t,即可求得距离H,这样能较精确地得出该环境下超声波经过的路程,提高了测量精确度。

本设计方案中使用渡越时间检测法,测距仪工作原理为:在由单片机发出驱动信号的同时,开启单片机中的计时器,开始计时。

发射探头发射出超声波,在由接收探头接收到第一回波的同时停止单片机计时器的计时,由于超声波在空气中的速度已知,根据公式即可求得探头与待测目标之间的距离。

而且,可以在较短时间内多次发出超声波测量,完成后计算平均值然后显示。

超声波在相同的传播媒体里(大气条件)传播速度相同,即在相当大的频率范围内声速不随频率变化,但其频率越高,衰减得越厉害,传播的距离也越短。

超声波测距电子电路设计详解

超声波测距电子电路设计详解

超声波测距电子电路设计详解在自主行走机器人系统中,机器人要实现在未知和不确定环境下行走,必须实时采集环境信息,以实现避障和导航,这必须依靠能实现感知环境信息的传感器系统来实现。

视觉、红外、激光、超声波等传感器都在行走机器人中得到广泛应用。

由于超声波测距方法设备简单、价格便宜、体积小、设计简单、易于做到实时控制,并且在测量距离、测量精度等方面能达到工业实用的要求,因此得到了广泛的应用。

本文所介绍的机器人采用三方超声波测距系统,该系统可为机器人识别其运动的前方、左方和右方环境而提供关于运动距离的信息。

超声波测距原理超声波发生器内部由两个压电片和一个共振板组成。

当它的两极外加脉冲信号,且其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。

反之,如果两极间未加外电压,当共振板接收到超声波时,就成为超声波接收器。

超声波测距一般有两种方法:①取输出脉冲的平均电压值,该电压与距离成正比,测量电压即可测量距离;②测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔t,根据被测距离s=vt?2来得到测量距离,由于超声波速度v与温度有关,所以如果温度变化比较大,应通过温度补偿的方法加以校正。

本测量系统采用第二种方法,由于测量精度要求不是特别高,所以可以认为温度基本不变。

本系统以PIC16F877单片机为核心,通过软件编程实现其对外围电路的实时控制,并提供给外围电路所需的信号,包括频率振动信号、数据处理信号等,从而简化了外围电路,且移植性好。

系统硬件电路方框图见图1。

图1 系统硬件电路方框图由于本系统只需要清楚机器人前方、左方、右方是否有障碍物,并不需要知道障碍物与机器人的具体距离,因此不需要显示电路,只需要设定一距离阀值,使障碍物与机器人的距离达到某一值时,单片机控制机器人电机停转,这可通过软件编程实现。

超声波发射电路超声波发射电路以PIC16F877为核心,当单片机上电时,单片机从RA0口产生40kHz的超声波信号,但是此时该信号无法通过与非门进入放大电路使超声波发射头发射超声波,只有闭合开关S1时,从RA1口发射出一门控信号,该信号的频率为4kHz,同时启动单片机内部的定时器TMR1,开始计数。

D014超声波遥控电风扇调速控制电路的设计

D014超声波遥控电风扇调速控制电路的设计

超声波遥控调速电风扇的设计此文章不内容不全,如有需要请与QQ237513901联系,谢谢!!摘要文章系统介绍了超声波发射/接收控制电路组成、电路工作原理、电路设计、程序设计、产品制作过程。

该装置的发射和接收电路均采用超声波传感器来实现,避开了传统的红外编码遥控装置设计思路。

该设计集传感技术、电子技术于一体,其有经济、适用、使用方便等特点。

主要内容包括具体设计的方案、理论分析、给出了具体的电路图、系统调试及主要技术性能参数并进行了可行性论证。

关键词:超声波发射/接收电路;控制电路;译码电路Ultrasound remote governor design fansthe programmer include specific design, theoretical analysis, given the specific circuit diagram, system debugging and performance parameters and the main technical feasibility and feasibility studies.Key word : ultrasound launch / reception circuits、control circuits、decoding circuits.目录第1章设计思路与方案 (1)1.1 设计思路 (1)1.2 方案设计 (3)1.3 方案论证 (4)第 2 章单元电路设计 (5)2.1. 传感器设计与选用 (6)2.2 超声波发射电路的设计 (8)2.3 超声波接收电路的设计 (9)2.4 译码电路的设计 (10)2.5 控制电路的设计 (12)2.6 电源电路的设计 (17)第3章系统组成及工作原理 (21)3.1 系统组成 (22)3.2 系统工作原理 (23)第4章产品制作与调试 (24)4.1 PCB板设计 (24)4.2 元器件检测与元器件项目表 (27)4.3 产品安装 (29)4.4 产品调试 (30)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录1附录2附录3附录4附录5前言如今风扇的用途太多了,比如在库房可以用来排气,在厨房可排油烟。

超声波发射和接收电路

超声波发射和接收电路

超声波发射和接收电路在本设计中,我们设计的发射和接收电路都是分别只有一个,通过继电器进行顺、逆流方向收发电路的切换,这样做既降低了成本,又消除了非对称性电路误差,且发射脉冲通过使用单独的继电器分别对发射和接收换能器进行控制,使换能器的发射和接收电路完全隔离,消除了发射信号对接收的影响。

4.2.1超声波发射电路接收信号的大小和好坏直接取决于发射传感器的发射信号,由于使用收发共用型超声换能器,所以除了选用性能优良的超声波传感器外,发射电路和前级信号接收电路至关重要,它决定着整个系统的灵敏度和精度。

超声波测量最常用的换能器发射电路大体可分为三种类型:窄脉冲触发的宽带激励电路、调制脉冲谐振电路和单脉冲发射电路。

从早先国内进口的日本超声波流量计来看,基本都采用的是窄脉冲驱动电路。

这种电路在设计上一般是用一个极快速的电子开关通过对储能元件的放电来实现,这些开关器件通常为晶闸管或大功率场效应管(MOSFET)。

由于需要输出激励信号的瞬时功率大,因此开关器件必须由直流高压供电,一般要达到几十到一百伏以上,这在电池供电的系统中无法实现;此外,开关瞬间会产生高压脉冲,对整个电路的抗干扰设计不利。

而脉冲谐振电路设计起来比较简单,其基本方法是用振荡电路产生一个高频振荡,经过幅值和功率放大后接至换能器,使换能器发出超声波,确保高频振荡的频率与换能器固有频率一致,则可获得超声发射的最佳效果。

谐振电路能够使用较低的电压产生较强的超声波发射,适合使用电池供电的系统,而且它能精确地控制发射信号,效率高。

在本设计中,超声发射电路采用了连续脉冲发射电路,它由脉冲发生、放大电路构成,具体电路连接如图17所示。

单片机发出的方波信号经三极管放大和变压器升压,达到足够功率后推动换能器超声超声波,这里变压器的主要用途是升高脉冲电压和使振荡器的输出阻抗与负载(超声换能器)阻抗匹配,变压器与探头接成单端激励方式。

图17超声波发射电路4.3.2 超声波接收电路发射换能器发出超声波信号后,信号经过流体传播到接收换能器,中间有杂 质和气泡等影响,强度不断减小,并且强度也不稳定。

40kHZ超声波收发电路图及详解

40kHZ超声波收发电路图及详解

40kHZ超声波收发电路40kHZ超声波发射电路(1)40kHZ超声波发射电路之一,由F1~F3三门振荡器在F3的输出为40kHZ方波,工作频率主要由C1、R1和RP决定,用RP可调电阻来调节频率。

F3的输出激励换能器T40-16的一端和反向器F4,F4输出激励换能器T40-16的另一端,因此,加入F4使激励电压提高了一倍。

电容C3、C2平衡F3和F4的输出,使波形稳定。

电路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四个反向器,剩余两个不用(输入端应接地)。

电源用9V叠层电池。

测量F3输出频率应为40kHZ±2kHZ,否则应调节RP。

发射超声波信号大于8m。

40kHZ超声波发射电路(2)40kHZ超声波发射电路之二,电路中晶体管VT1、VT2组成强反馈稳频振荡器,振荡频率等于超声波换能器T40-16的共振频率。

T40-16是反馈耦合元件,对于电路来说又是输出换能器。

T40-16两端的振荡波形近似于方波,电压振幅接近电源电压。

S是电源开关,按一下S,便能驱动T40-16发射出一串40kHZ超声波信号。

电路工作电压9V,工作电流约25mA。

发射超声波信号大于8m。

电路不需调试即可工作。

40kHZ超声波发射电路(3)40kHZ超声波发射电路之三,由VT1、VT2组成正反馈回授振荡器。

电路的振荡频率决定于反馈元件的T40-16,其谐振频率为40kHZ±2kHZ。

频率稳定性好,不需作任何调整,并由T40-16作为换能器发出40kHZ的超声波信号。

电感L1与电容C2调谐在40kHZ起作谐振作用。

本电路适应电压较宽(3~12V),且频率不变。

电感采用固定式,电感量5.1mH。

整机工作电流约25mA。

发射超声波信号大于8m。

40kHZ超声波发射电路(4)40kHZ超声波发射电路之四,它主要由四与非门电路CC4011完成振荡及驱动功能,通过超声换能器T40-16辐射出超声波去控制接收机。

其中门YF1与门YF2组成可控振荡器,当S按下时,振荡器起振,调整RP改变振荡频率,应为40kHZ。

NE555构成的超声波液位指示电路图

NE555构成的超声波液位指示电路图

NE555构成的超声波液位指示电路图
电子市场信息来源: 维库开发网发布时间:2008年9月28日
如图所示为超声波液位指示电路。

该电路由超声波发射电路和接收电路组成
超声波发射电路由555、R1、W1、C1和超声波发射头UCM40T组成。

超声波接收电路由与发射头相匹配的接收头UCM40R、级联放大器BG1和BG2、检测电路组成。

当液面接近接收头时,电压表偏转角增大,且液面离得越近,对应的偏转角越大。

由于超声波具有不受被测液体的浓度和导电性能影响的特性,因此本电路要比一般的接触式液位显示电路要优越,精度会更高。

CX20106A超声波接收电路

CX20106A超声波接收电路

一、超声波发射部分应该注意的地方
1、首先确定你发射出的超声波的频率为标准的40KHz(占空比50%),并保证有足够的驱动电压。

2、如果你驱动的是开放式的非防水探头(就是铝外壳,探头表面有金属网,可以看到里面有一锥形的金属),则使用反相器串联再并联做BTL推动就可以了(短距离测距,10vpp以上的电压即可)。

3、如果使用的探头是全封闭的防水头,那就要主要必须有足够的驱动电压才能驱动得了探头(至少要60vpp以上,必须使用倒车雷达专用的中周变压器,这个器件可以找电感生产厂家,已经批量产业化的器件,所以容易购买。

注意下匝数比就可以,一般有1:10、1:7几种匝数比,都可以用)。

二、CX20106A 的第5脚的电阻决定接收的中心频率,200k的电阻决定了接收的中心频率为40KHz。

使用CX20106A存在的优缺点:
优点:简单易用,电路简单,减少了生产调试的麻烦。

缺点:必须保证接收到的信号为40KHz,否则无法解调出。

三、关于超声波的应用在原理图网站里有很多的资料可以参考,请使用搜索功能自己查找。

下面是使用CX20106A 作为超声波接收处理的典型电路,供参考。

(当CX20106A 接收到40KHz的信号时,会在第7脚产生一个低电平下降脉冲,这个信号可以接到单片机的外部中断引脚作为中断信号输入)。

低压电源驱动的超声波发射接收电路设计

低压电源驱动的超声波发射接收电路设计

低压电源驱动的超声波发射接收电路设计摘要:本文通过分析常见的超声波发射电路,在此基础上,研究出由低压电源驱动的超声波发射接收电路。

本电路只需要较低直流电源供电,电路开关是场效应管的元件,其安全系数相对较高。

采用电压跟随电路、隔离电路设计,能够将无关电路对接受电路作用减弱。

本文结合LF256(野外驱鸟设备)震荡的问题实例开展分析,提出低压电源驱动的超声波发射接收电路设计,解决了原本存在的超声波信号接收问题。

关键词:超声波;发射接收电路;电压跟随;自激振荡;滤波引言:通过研究分析常见超声波发射电路原理,构建了性能可靠、稳定的发射超声波电路。

本文提出的这一电路,能够在储能电感瞬时放电时产生较高的功率脉冲,以此激励超声转换器,促使其发挥作用,脉冲电压最高可达几百V。

同时,超声波接受电路的电压跟随器,精准可靠,操作简单。

1超声波发射的电路1.1超声波发射的电路为切实满足实际需求,超声波产生的发射超声波电路形式多样化。

当前,常见的主要包括三种,分别为RLC谐振类方法、脉冲电源激励、电容瞬间放电法,本实验选取的是前两种。

1.1.1RLC谐振类法电路阻抗工作、升压工作是借助脉冲变压器完成,RLC并联谐振能够生成高频、高压脉冲激励信号。

这一方法电路占地面积较大,其可借助变压器,提升电压。

1.1.2脉冲电源激励法这类电路主要是通过换能器加载直流高电压瞬间,生成正高压脉冲。

正高压脉冲,能够促使换能器产生超声波。

换能器电阻影响较小,电源几乎与短路状态相似。

通过电源瞬时电流数值较大,对电源过载能力提出了较高的要求,其功率较大、损耗较大,会很大程度影响检测精准度。

1.2基于低压电源的超声波发射电路为确保超声波性能可靠、稳定,降低其能耗。

本文构建一种全新的发射电路,这一电路原理在于借助储能电感,瞬时放电产生高脉冲电流,这一电流可激励换能器。

借助调节控制信号频率、电感参数,能够促使换能器产生共振频率。

这一电路不需要高压电流,能够将电路体积缩小,可实现电路生成的节约,将各类危险因素消除。

用51单片机设计超声波测距系统的设计原理及电路(附源程序)

用51单片机设计超声波测距系统的设计原理及电路(附源程序)

基于51单片机的超声波测距仪说明书引言超声波测距仪,可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。

利用超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量。

利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。

一、性能要求该超声波测距仪,要求测量范围在0.08-3.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。

二、工作原理及方案论证超声波传感器及其测距原理超声波是指频率高于20KHz的机械波。

用超声波传感器产生超声波和接收超声波,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。

超声波传感器有发送器和接收器.超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeofflight)。

首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。

根据要求并综合各方面因素,采用AT89C52单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字显示,超声波驱动信号用单片机的定时器完成,超声波测距仪的系统框图如下图所示:图1 超声波测距仪系统设计框图三、系统硬件部分硬件部分主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。

1.单片机系统及显示电路单片机采用AT89C52来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。

单片机通过P1.1引脚发射脉冲控制超声波的发送,然后单片机不停的检测外中断0口INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,段码用74LS244驱动,位码用PNP三极管驱动。

超声波发射电路及接收电路图经典

超声波发射电路及接收电路图经典

超声波发射电路及接收电路图
超声波发射电路
发射电路如图3a所示;发射电路将接收到的方波脉冲信号送入乙类推挽放大电路,用其输出信号驱动CMOS管,接着将其脉冲信号加到高频脉冲变压器进行功率放大,使幅值增加到100多伏,最后将放大的脉冲方波信号加到超声波换能器上产生频率为125 kHz的超声波并将其发射出去;
超声波接收电路
接收电路由OP37构成的两级运放电路,TL082构成的二阶带通滤波电路以及LM393构成的比较电路三部分组成;因本系统频率较高,回波信号非常弱,为毫伏级,因此设计成两级放大电路,第一级放大100倍,第二级放大50倍,共放大5 000倍左右;
另外考虑到本系统要适应各种复杂的工作环境,因此设计了由TL082构成的高精度带通滤波电路,以供回波信号放大后进行进一步滤波,将滤波后的信号输入到LM393构成的比较器反相输入端,与基准电压相比较,并且对其比较输出电压进行限幅,将其电压接至D触发器,比较器将经过放大后的交流信号整形出方波信号,将其接至FPGA,启动接收模块计数,达到脉冲串设定值时,关闭计时计数器停止计数;
本文来自: DZ3W 原文网址:http://.dz3w/sch/test/0086260.html
本文来自: DZ3W 原文网址:http://.dz3w/sch/test/0086260.html。

超声波测距(高度定位控制和测量系统)3图俱全

超声波测距(高度定位控制和测量系统)3图俱全

目录摘要 (2)第一章系统总体设计方案 (4)1.1 超声波测距原理 (4)1.2 超声波测距系统 (4)第二章系统的硬件设计 (5)2.1 超声波发生电路 (5)2.2 超声波接收电路 (6)2.3 温度的补偿 (8)2.4 LED动态显示电路 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 主程序结构 (10)3.2 中断程序结构 (11)3.3回波接收程序 (11)第四章误差分析 (12)4.1.时间误差 (12)4.2.超声波传播速度误差 (12)第五章调试 (12)第六章整机原件清单 (13)第七章总结 (13)7.1设计任务完成情况 (13)7.2 心得体会 (14)参考文献 (15)附录一 (16)附录二 (17)附录三 (18)摘要高度定位控制和测量系统也就是我们常说的超声波测距。

由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。

而电子技术及压电陶瓷材料的发展,使高度定位控制和测量系统得到了迅速的发展。

超声测距是一种非接触式的检测技术。

与其它方法相比,它不受光线、被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

因此在液位测量、机械手控制、车辆自动导航、物体识别等有广泛应用。

特别是应用于空气测距,由于空气中波速较慢,其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来,具有很高的分辨率,因而其准确度也较其它方法为高;而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点。

关键字:传感器、测距、测量系统、设计、高度定位PICKHighly positioning control and measurement system is also we often say the ultrasonic ranging. Due to the strong, the energy consumption of ultrasonic directivity slowly in the medium of communication, distance, and is often used to measure the distance of ultrasonic, such as rangefinder and material level measurement instrument etc can all through the ultrasonic. And electronic technology and the development of piezoelectric ceramic materials, high positioning control and measuring systems have been developed rapidly.Ultrasonic ranging is a non-contact detection technologies. Compared with other methods, it is light and darkness, the analyte in dust, smoke, electromagnetic interference, toxic etc harsh environments have certain ability to adapt. Therefore, in robot control level measurement, vehicle navigation, automatic object recognition is widely used. Especially the application in the air, the air velocity range due to low, the echo signal along the direction of propagation of contains information on the structure, very easily with high resolution, and its accuracy is higher than other methods for, And the ultrasonic sensor has simple structure, small volume, the characteristic such as being reliable signal processing.Key words: sensor, and measurement system, the design, the high position第一章系统总体设计方案1.1 超声波测距原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。

超声波发射电路(激发部分)

超声波发射电路(激发部分)

目录一.绪论----------------------------------------------------------------1页1.1课程设计的目的及意义-------------------------------------1页1.2 超声波发射电路的设计思路------------------------------3页1.3 课程设计的任务及要求------------------------------------ 3页二.课程的方案设计与选取---------------------------------------- 4页2.1 课程的方案设计--------------------------------------------- 4页2.2 课程的方案选取--------------------------------------------- 6页三.系统的硬件结构------------------------------------------------- 6页3.1 触发脉冲产生电路------------------------------------------ 7页3.2发射脉冲产生电路------------------------------------------- 8页3.3 换能器部分--------------------------------------------------- 9页四.Protel 99 SE 简介及原理图绘制4.1Protel 99 SE 相关介绍及原理图绘制--------------------11页五.总结----------------------------------------------------------------12页六.参考文献----------------------------------------------------------14页附录一:超声波发射电路仿真-------------------------------------15页附录二:超声波发射电路原理图----------------------------------17页绪论1.1课程设计的目的及意义1.1.1目的科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。

超声波发射电路

超声波发射电路

电子报/2010年/11月/28日/第016版
电子文摘
超声波发射电路
徐岩
附图是超声波发射电路。

整个电路由40kHz超声波振荡和超声波发射头的驱动电路两部分组成。

在74HCOO中包含有四个与非门,用三个与非门构成振荡电路,另一个与非门用做控制输出的门电路,在ON/OFF输入端为高电平(“H”)时有40kHz的超声波信号输出。

超声波发射头既可以用TTL电平驱动,也可以用CMOS电平驱动。

为了让输出的声压更大一些,在图中选用了美信公司生产的集成电路MA232,这是一种用+5V单电源供电的RS-232-C接口用的驱动/接收集成电路,可以获得±10V的驱动输出电压。

在电路中半可变电阻VR1用来调整振荡频率,振荡频率fosc=1/[2.2C1(R1+VR1)]。

超声波发射头的型号为HA40A5S。

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40kHZ超声波收发电路原理图大全

40kHZ超声波收发电路原理图大全

40kHZ超声波收发电路原理图大全40kHZ超声波发射电路(1)40kHZ超声波发射电路之一,由F1~F3三门振荡器在F3的输出为40kHZ方波,工作频率主要由C1、R1和RP决定,用RP可调电阻来调节频率。

F3的输出激励换能器T40-16的一端和反向器F4,F4输出激励换能器T40-16的另一端,因此,加入F4使激励电压提高了一倍。

电容C3、C2平衡F3和F4的输出,使波形稳定。

电路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四个反向器,剩余两个不用(输入端应接地)。

电源用9V叠层电池。

测量F3输出频率应为40kHZ±2kHZ,否则应调节RP。

发射超声波信号大于8m。

40kHZ超声波发射电路(2)40kHZ超声波发射电路之二,电路中晶体管VT1、VT2组成强反馈稳频振荡器,振荡频率等于超声波换能器T40-16的共振频率。

T40-16是反馈耦合元件,对于电路来说又是输出换能器。

T40-16两端的振荡波形近似于方波,电压振幅接近电源电压。

S是电源开关,按一下S,便能驱动T40-16发射出一串40kHZ超声波信号。

电路工作电压9V,工作电流约25mA。

发射超声波信号大于8m。

电路不需调试即可工作。

40kHZ超声波发射电路(3)40kHZ超声波发射电路之三,由VT1、VT2组成正反馈回授振荡器。

电路的振荡频率决定于反馈元件的T40-16,其谐振频率为40kHZ±2kHZ。

频率稳定性好,不需作任何调整,并由T40-16作为换能器发出40kHZ的超声波信号。

电感L1与电容C2调谐在40kHZ起作谐振作用。

本电路适应电压较宽(3~12V),且频率不变。

电感采用固定式,电感量5.1mH。

整机工作电流约25mA。

发射超声波信号大于8m。

40kHZ超声波发射电路(4)40kHZ超声波发射电路之四,它主要由四与非门电路CC4011完成振荡及驱动功能,通过超声换能器T40-16辐射出超声波去控制接收机。

TR-40系列通用型超超声波发射接收传感器原理图

TR-40系列通用型超超声波发射接收传感器原理图

【图】T/R-40系列通用型超声波发射/接收传感器电路图超声波遥控 电路图 维库电子市场网
从555的3脚输出的40kHz的振荡脉冲驱动T-40-16工作,使之发射出40kHz的超声波信号。电路工作电压为9V,工作电流为40~45mA,控制距离大于8m。
双稳态超声波接收电路
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【图】T/R-40系列通用型超声波发射/接收传感器电路图超声波遥控 电路图 维库电子市场网
分立元件构成的超声波发射电路 T/R-40-16便可发射出一串40kHz的超声波信号。此电路工作电压9V,工作电流25mA,控制距离可达8m。
555构成的超声波发射电路
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第三章超声波检测技术

第三章超声波检测技术


二、超声波的类型 1.纵波
纵波示意图

2.横波
横波示意图

3.表面波

4.板波


5.棒中的波 细棒中可产生纯纵波、弯曲波和扭曲波。 6.平面波 7.球面波
平面波
球面波



三、介质的超声传播特性 1.声速
超声波在介质中传输的速度即介质的声速。


2.声阻抗
声阻抗定义为传声介 质的密度与声速的乘积。
发射电路在同步脉冲作用下产生一高频调幅振荡即产生幅度调制波正弦填充脉冲猝发脉冲burstimpulse发射电路一方面将调幅波送入高频放大器放大使荧光屏上显示发射脉冲如荧光屏上的第一个脉冲另一方面将调幅波送到超声波探头激励探头产生一次超声振荡超声波进入人体后的反射波由探头接收并转换成电压信号该电压信号经高频放大器放大检波功率放大在荧光府上将显示出一系列的回波它们代表着各组织的特性和状况
3.声衰减 产生的原因可分为三个方面: (1)由于波前的扩般而产生的能量损失; (2)超声波在介质中的散射而产生的能量损 失,即散射损失 (3)由于介质内耗所产止的吸收衰减。

第二节 超声波换能器



超声波换能器又称为超声波探头,是完成超声 波发射和接收的关键器件。 所谓换能器就是能进行能量转换的器件。超声 波换能器可以将其他形式的能量转换成高频声 能(发射换能器),并且也能够把超声能量转换 成其他易于检测的能量(接收换能器):在超声 检测中往往用一个超声换能器,既作发射换能 器,又作接收换能器。 常用:压电换能器和磁致伸缩换能器

A型显示超声探伤仪方框图


电路各部分功能:
1.同步电路: 同步电路又称为触发电路,它产生周 期性的脉冲信号电压,用以同时触发仪器各部分电 路协调工作,是整机的指挥中心。 2.发射电路:发射电路用来产生高频、高幅度的窄 脉冲信号,通过超声换能器转换成超声波,从而对 被检测对象进行探测。要求如下: 发射功率大 脉冲宽度窄

超声波发射电路与接收电路设计_高忠义

超声波发射电路与接收电路设计_高忠义

>才智/200超声波发射电路与接收电路设计高忠义 谢玲 侯雅波 袁秀艳 高萍 白城职业技术学院 137000摘要:本设计主要采用555振荡器、RS 触发器、分频器、信号发生器、换能器等进行信号的发射,使用放大器、RS 触发器、分频器换能器等进行信号的接收。

关键词:超声波传感器;振荡器;分频器;触发器车总人数为290人,下车总人数为380人,9:00~10:00下车总人数为220人,上车总人数为190人,10:00~11:00下车总人数为190人,上车总人数为187人,11:00~12:00下车总人数为340人,上车总人数为265人,13:00~14:00下车总人数为210人,上车总人数为186人,14:00~15:00下车总人数为390人,上车总人数为270人,15:00~16:00下车总人数为190人,上车总人数为150人,16:00~17:00下车总人数为190人,上车总人数为120人,17:00~18:00下车总人数为340人,上车总人数为270人, 18:00~19:00下车总人数为260人,上车总人数为220人,19:00~20:00下车总人数为220人,上车总人数为190人,20:00~21:00下车总人数为200人,上车总人数为165人,可根据不同时段的人流量进行公交车合理调度。

如图2所示2路公交车各时间段乘客上下车情况。

图2 2路公交车各时间段乘客上下车情况在制定2路公交车发车时刻表时,考虑到公交公司的利益和公交调度方案的可行性,可将上午7:00~8:00时间段内尽量少发车,在11:00~12:00时间段的公交车由于乘客较多,可根据需要将其他时间段的公交车进行调整,以满足高峰时期乘客的出行需要,最大程度上实现了公交区位的优化,同时保证了公交公司的利益也保证了乘客的利益。

2公交线路平均站点间距的优化研究由于站点间距优化问题的复杂性,以及站距优化能带来很显著的经济和社会效益。

目前,国内外已经有许多关于公交站点间距优化的研究成果。

超声波测距仪硬件电路设计

超声波测距仪硬件电路设计

第三章超声波测距仪硬件电路的设计3.1超声波测距仪硬件电路硬件电路可分为单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三局部。

3.1.1单片机系统及显示电路本系统采用AT89S52来实现对超声波传感器的控制。

单片机通过P1.0引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

超声波测距的硬件示意图如图3所示:单片机采用89552或其兼容系列。

采用12MHz高精度的晶振,已获得较稳定的时钟频率,减少测量误差。

单片机用口1.0端口输出超声波换能器所需的40KHz的方波信号,利用外中断0 口检测超声波接收电路输出的返回信号。

3.1.2显示的输出显示的种类很多,从液晶显示、发光二极管显示到CRT显示器等,都可以与微机连接。

其中单片机应用系统最常用的显示是发光二极管数码显示器〔简称 LED显示器〕。

液晶显示器简LCD。

LED显示器价廉,配置灵活,与单片接口方便,LCD可显示图形,但接口较复杂本钱也较高。

该电路使用7段LED构成字型“8〃,另外还有一个发光二极管显示符号及小数点。

这种显示器分共阳极和共阴极两种。

这里采用共阳极LED 显示块的发 光二极管阳极共接,如下列图3-1所示,当某个发光二极管的阴极为低电平时, 该发光二极管亮。

它的管脚配置如下列图3-2所示。

实际上要显示各种数字和字符,只需在各段二极管的阴极上加不同的电平, 就可以得到不同的代码。

这些用来控制LED 显示的不同电平代码称为字段码〔也 称段选码〕。

如下表为七段1日口的段选码。

表3-1七段1日口的段选码 显示字符共阳极段选码 dp gfedcba显示字符 共阳极段选码dp gfedcba0 C0H A 88H 1 F9H B 83H 2 A4H C C6H 3 B0H D A1H 4 99H E 86H 5 92H F 8EH 682HP8CHVCC图3-1图3-2come d c dp com7 F8H y 91H8 80H 8. 00H9 90H “灭〃FFH本系统显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,位码用PNP三极管8550驱动。

超声波接收电路原理

超声波接收电路原理
传感器外形
传感器与检测技术
传感器内部结构图
传感器与检测技术
作业: 请对超声波传感器的应用状况作
个调查,看看都有哪些已经在生产的产 品。然后谈谈你认为可以开发什么新产 品,说明的市场前景和工作原理。
传感器与检测技术
第19讲 超声波摇控开关电路设计制作 一、超声波简介 频率在2万赫以上的声波,具有很强的穿透 性,可用于远距离测控、超声波清洗、超声 波驱赶、无损探伤等许多领域。
传感器与检测技术
超声波驱鼠器:通过电子电路产生周期性的 超声波,攻击老鼠的听觉和神经系统,迫使 老鼠逃离现场。 音压:140db 在40KHz
传感器与检测技术
2、场效应管3DJ6
栅极 G 脚接输入信号,漏极 D脚接电 源正极,源极 S脚接输出。
电压放大倍数Au
Au
U0 Ui
gm (Rd
// RL )
传感器与检测技术
3、T/R40-16超声波传感器 当40KH的脉冲电信号输入后,由压电陶瓷激励
器和谐振片转换成机械振动,经锥形辐射器将信号 向外发射。
传感器与检测技术
超声波金属焊接原理
超声波马达
各种数码相机或摄像机镜头用超声波马达简称 USM进行对焦。
利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工 作的。
超声波马达分环形和
微型超声波马达两种。
传感器与检测技术
二、超Байду номын сангаас波发射电路原理
传感器与检测技术
三、超声波接收电路原理
传感器与检测技术
四、元件说明 1、4076芯片
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超声波发射电路及接收电路图
超声波发射电路
发射电路如图3(a)所示。

发射电路将接收到的方波脉冲信号送入乙类推挽放大电路,用其输出信号驱动CMOS管,接着将其脉冲信号加到高频脉冲变压器进行功率放大,使幅值增加到100多伏,最后将放大的脉冲方波信号加到超声波换能器上产生频率为125 kHz的超声波并将其发射出去。

超声波接收电路
接收电路由OP37构成的两级运放电路,TL082构成的二阶带通滤波电路以及LM393构成的比较电路三部分组成。

因本系统频率较高,回波信号非常弱,为毫伏级,因此设计成两级放大电路,第一级放大100倍,第二级放大50倍,共放大5 000倍左右。

另外考虑到本系统要适应各种复杂的工作环境,因此设计了由TL082构成的高精度带通滤波电路,以供回波信号放大后进行进一步滤波,将滤波后的信号输入到LM393构成的比较器反相输入端,与基准电压相比较,并且对其比较输出电压进行限幅,将其电压接至D 触发器,比较器将经过放大后的交流信号整形出方波信号,将其接至FPGA,启动接收模块计数,达到脉冲串设定值时,关闭计时计数器停止计数。

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