Развијен је дигитални ултразвучни даљиномер
1. Представљање
Ултразвучни таласи се шире различитим брзинама у гасовима, течностима и чврстим материјама, са добром усмереношћу, концентрисаном енергијом, минималним слабљењем током преноса и јаком способношћу рефлексије. Ултразвучни таласи се могу ширити одређеном брзином и формирати рефлексије када наиђу на препреке. Коришћењем ове карактеристике, стварна удаљеност се може израчунати мерењем времена које је потребно ултразвучним таласима да путују напред-назад, чиме се постиже бесконтактно мерење удаљености објеката. Ултразвучни опсег је брз, згодан и на њега не утичу фактори као што је светлост. Широко се користи у хидролошком мерењу нивоа течности, мерењу градилишта, праћењу положаја на лицу места, детекцији препрека возила уназад, детекцији и позиционирању мобилних машина и другим пољима. Дигитални ултразвучни даљиномер дизајниран у овом чланку броји улазне импулсе сата до одређене фреквенције бројача током времена повратног ултразвучног пута и приказује одговарајућу мерну удаљеност.
2. Састав кола и принцип рада ултразвучног даљиномера
Ултразвучни даљиномер се састоји од ултразвучног кола за генерисање, кола за појачавање ултразвучног пријема, круга за бројање и приказ.
2.1 Ултразвучни генераторски круг
Ултразвучно коло за генерисање. Двоструки тајмер ЕН556 (У2б) формира моностабилан окидач. Р6 и Ц6 формирају диференцијално коло, које функционише на следећи начин: када се притисне дугме С2, ниски ниво постаје позитиван и негативан шик импулс, који пролази кроз ВД1 да би добио негативан шик импулс, покрећући моностабилно окретање окидача. Трајање моностабилног флип излаза на високом нивоу је око 1 мс, што је тв ≈ 1.1Р5Ц5 ≈ 1 мс. ЕН556 (У2н) формира вишехармонијски осцилатор са фреквенцијом осциловања од ф1=1/Т1 ≈ 1/{0.7 [(Р1+Р2)+2 (Р 3+Р4)] Ц3 ≈ 40 кХз. Осциловање осцилатора контролише се излазним нивоом моностабилног окидача. Када моностабилни окидач даје висок ниво, мултихармонички осцилатор осцилује, Пин 5 ЕН556 емитује приближно 40 правоугаоних импулса са фреквенцијом од 40кХз и радним циклусом од приближно 50%. С обзиром на нестабилност почетне фазе вишехармонијског осцилатора, пројектован је већи број излазних импулса. Ако је број излазних импулса премали, интензитет емисије је низак и мерна удаљеност је кратка. Сонда сензора влажности, електрична грејна цев од нерђајућег челика ПТ100 сензор, грејач од ливеног алуминијума, електромагнетни вентил за флуид за грејање, али број импулса је превелик и трајање емисије је дуго. Када је удаљеност од мереног објекта блиска, низ импулса није у потпуности емитован, што узрокује да ехо генерисан првим емитованим импулсом стигне до пријемног краја, утичући на резултат домета и повећавајући слепу тачку опсега. У1а~У1е од 74ХЦ04 (У1) формирају ултразвучни импулсни погонски круг, који може повећати амплитуду напона импулса покретачког ултразвучног сензора, ефикасно извршити електричну/акустичку конверзију, побољшати способност емитовања ултразвучних таласа и повећати удаљеност мерења. Низ импулса од 40 кХз се инвертује кроз У1а, а затим инвертује кроз паралелне претвараче У1б и У1е; Други начин је преко реверзне фазе паралелних претварача У1ц и У1д на југу.
