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超聲波發生器電路圖

發布時間:2022-04-12 18:06:34

Ⅰ 超聲波發射電路原理以及組成部分,謝謝!

摘要超聲波測距器,可以應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控,也可用於如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.10-5.00m,測量精度1cm,測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩定地顯示測量結果。由於超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用於距離的測量,如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易於做到實時控制,並且在測量精度方面能達到工業實用的要求,因此在移動機器人的研製上也得到了廣泛的應用。 關鍵詞 單片機AT82S51超聲波感測器測量距離 一、設計要求 設計一個超聲波測距器,可以應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控,也可用於如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.10-3.00m,測量精度1cm,測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩定地顯示測量結果。 二、設計思路 超聲波感測器及其測距原理 超聲波是指頻率高於20KHz的機械波。為了以超聲波作為檢測手段,必須產生超生波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器,習慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波感測器有發送器和接收器,但一個超聲波感測器也可具有發送和接收聲波的雙重作用。超聲波感測器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉化,即在發射超聲波的時候,將電能轉換,發射超聲波;而在收到回波的時候,則將超聲振動轉換成電信號。 超聲波測距的原理一般採用渡越時間法TOF(timeofflight)。首先測出超聲波從發射到遇到障礙物返回所經歷的時間,再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離 測量距離的方法有很多種,短距離的可以用尺,遠距離的有激光測距等,超聲波測距適用於高精度的中長距離測量。因為超聲波在標准空氣中的傳播速度為331.45米/秒,由單片機負責計時,單片機使用12.0M晶振,所以此系統的測量精度理論上可以達到毫米級。 由於超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播距離遠,因而超聲波可以用於距離的測量。利用超聲波檢測距離,設計比較方便,計算處理也較簡單,並且在測量精度方面也能達到要求。 超聲波發生器可以分為兩類:一類是用電氣方式產生超聲波,一類是用機械方式產生超聲波。本課題屬於近距離測量,可以採用常用的壓電式超聲波換能器來實現。 根據設計要求並綜合各方面因素,可以採用AT89S51單片機作為主控制器,用動態掃描法實現LED數字顯示,超聲波驅動信號用單片機的定時器完成,超聲波測距器的系統框圖如下圖所示: 超聲波測距器系統設計框圖 三、系統組成 硬體部分 主要由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。採用AT89S51來實現對CX20106A紅外接收晶元和TCT40-10系列超聲波轉換模塊的控制。單片機通過P1.0引腳經反相器來控制超聲波的發送,然後單片機不停的檢測INT0引腳,當INT0引腳的電平由高電平變為低電平時就認為超聲波已經返回。計數器所計的數據就是超聲波所經歷的時間,通過換算就可以得到感測器與障礙物之間的距離。 軟體部分 主要由主程序、超聲波發生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。 四、系統硬體電路設計 1.單片機系統及顯示電路 單片機採用89S51或其兼容系列。採用12MHz高精度的晶振,以獲得較穩定的時鍾頻率,減小測量誤差。單片機用P1.0埠輸出超聲波轉化器所需的40KHz方波信號,利用外中斷0口檢測超聲波接受電路輸出的返回信號。顯示電路採用簡單實用的4位共陽LED數碼管,段碼用74LS244驅動,位碼用PNP三極體驅動。單片機系統及顯示電路如下圖所示 單片機及顯示電路原理圖 2.超聲波發射電路原理圖參考期刊如圖所示: 超聲波發射電路原理圖 壓電超聲波轉換器的功能:利用壓電晶體諧振工作。內部結構上圖所示,它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時,壓電晶片將會發生共振,並帶動共振板振動產生超聲波,這時它就是一超聲波發生器;如沒加電壓,當共振板接受到超聲波時,將壓迫壓電振盪器作振動,將機械能轉換為電信號,這時它就成為超聲波接受轉換器。超聲波發射轉換器與接受轉換器其結構稍有不同。 3.超聲波檢測接受電路 參考紅外轉化接收期刊的電路採用集成電路CX20106A,這是一款紅外線檢波接收的專用晶元,常用於電視機紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測距超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它作為超聲波檢測電路。實驗證明其具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。適當改變C4的大小,可改變接受電路的靈敏度和抗干擾能力。 超聲波接收電路圖 五、系統程序設計 超聲波測距軟體設計主要由主程序,超聲波發射子程序,超聲波接受中斷程序及顯示子程序組成。下面對超聲波測距器的演算法,主程序,超聲波發射子程序和超聲波接受中斷程序逐一介紹。 1.超聲波測距器的演算法設計 下圖示意了超聲波測距的原理,即超聲波發生器T在某一時刻發出的一個超聲波信號,當超聲波遇到被測物體後反射回來,就被超聲波接收器R所接受。這樣只要計算出發生信號到接受返回信號所用的時間,就可算出超聲波發生器與反射物體的距離。 距離計算公式:d=s/2=(c*t)/2 *d為被測物與測距器的距離,s為聲波的來迴路程,c為聲速,t為聲波來回所用的時間 聲速c與溫度有關,如溫度變化不大,則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高,則應通過溫度補償的方法加以校正。聲速確定後,只要測得超聲波往返時間,即可求得距離。在系統加入溫度感測器來監測環境溫度,可進行溫度被償。這里可以用DS18B20測量環境溫度,根據不同的環境溫度確定一聲速提高測距的穩定性。為了增強系統的可靠性,應在軟硬體上採用抗干擾措施。 不同溫度下的超聲波聲速表 溫度/ -30 -20 -10 0 10 20 30 100 聲速c(m/s) 313 319 325 323 338 344 349 386 2.主程序 主程序首先對系統環境初始化,設置定時器T0工作模式為16位的定時計數器模式,置位總中斷允許位EA並給顯示埠P0和P2清0。然後調用超聲波發生子程序送出一個超聲波脈沖,為避免超聲波從發射器直接傳送到接收器引起的直接波觸發,需延遲0.1ms(這也就是測距器會有一個最小可測距離的原因)後,才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由於採用12MHz的晶振,機器周期為1us,當主程序檢測到接收成功的標志位後,將計數器T0中的數(即超聲波來回所用的時間)按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離,設計時取20℃時的聲速為344m/s則有: d=(C*T0)/2=172T0/10000cm(其中T0為計數器T0的計數值) 測出距離後結果將以十進制BCD碼方式LED,然後再發超聲波脈沖重復測量過程。主程序框圖如下 3.超聲波發生子程序和超聲波接收中斷程序 超聲波發生子程序的作用是通過P1.0埠發送2個左右的超聲波信號頻率約40KHz的方波,脈沖寬度為12us左右,同時把計數器T0打開進行計時。超聲波測距器主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號,一旦接收到返回超聲波信號(INT0引腳出現低電平),立即進入中斷程序。進入該中斷後就立即關閉計時器T0停止計時,並將測距成功標志字賦值1。如果當計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號,則定時器T0溢出中斷將外中斷0關閉,並將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功。 六.軟硬體調試及性能 超聲波測距儀的製作和調試,其中超聲波發射和接收採用Φ15的超聲波換能器TCT40-10F1(T發射)和TCT40-10S1(R接收),中心頻率為40kHz,安裝時應保持兩換能器中心軸線平行並相距4~8cm,其餘元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來,則可提高抗干擾能力。根據測量范圍要求不同,可適當調整與接收換能器並接的濾波電容C4的大小,以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 硬體電路製作完成並調試好後,便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據實際情況可以修改超聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間,以適應不同距離的測量需要。根據所設計的電路參數和程序,測距儀能測的范圍為0.07~5.5m,測距儀最大誤差不超過1cm。系統調試完後應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析,不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。 後續工作需實驗後才能驗證 根據參考電路和集成的電路器件測距范圍有限10m以內為好。 http://www.chuandong.com/cdbbs/2008-12/17/081217A9D4D0217.html希望對你有幫助!

Ⅱ 求超聲波發射器製作方法!

是做一個發生器吧 是不是驅動電源 這東西一般屬於公司的保密文件吧.原理就是增加電流的頻率,把220V電流的60HZ 變為上萬HZ,但是驅動電源還涉及頻率,功率什麼的.能做這智能電源的國內也不是很多,模擬電源的可能多點.你可以去網上 找下杭州成功超聲 他們專業做這個的.

Ⅲ 超聲波清洗器(50W)電路原理圖 就是眼鏡店裡的那種. 最好是有工作原理分析,通過測試再追加50分。

超聲波清洗機器清洗原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪信號,通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質,清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡,存在於液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增大,然後突然閉合,在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散於清洗液中,當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面是,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達到清洗件凈化的目的超聲波清洗原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪信號,通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質,清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡,存在於液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增大,然後突然閉合,在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散於清洗液中,當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面是,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達到清洗件凈化的目的,且通過其空化作用達到洗盲角的作用.

Ⅳ 超聲波發生器工作原理

目前超聲波主要使用壓電陶瓷,任何體積都可以(特殊規格需定做)
但是功率跟體積有關
600度以下應該都沒問題
電源需要根據外形設計
壓電陶瓷就是換能器,只要加上固定頻率交流,就會產生相應機械波
超聲波發生器,通常稱為超聲波發生源,超聲波電源。它的作用是把我們的市電(220v或380v,50或60hz)轉換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號。從放大電路形式,可以採用線性放大電路和開關電源電路,大功率超聲波電源從轉換效率方面考慮一般採用開關電源的電路形式。線性電源也有它特有的應用范圍,它的優點是可以不嚴格要求電路匹配,允許工作頻率連續快速變化。從目前超聲業界的情況看,超聲波主要分為自激式和它激式電源。
發生器的原理是首先由信號發生器來產生一個特定頻率的信號,這個信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號,這個特定頻率就是換能器的頻率,一般應用在超聲波設備中的超聲波頻率為20khz、25khz、28khz、33khz、40khz、60khz;1ookhz或以上現在尚未大量使用。但隨著以後精密清洗的不斷發展。相信使用面會逐步擴大。

Ⅳ 超聲波是怎麼發生的,50瓦-80瓦小功率超聲波發生器,電氣圖與原理圖。據體超聲波攪拌硅酸乙酯,使其水解

一個振盪電路一個功率放大還有一個最重要的就是換能片

Ⅵ 超聲波發生器原理圖!40kHz

要作什麼用的,實現神而明功能,這個很重要。

Ⅶ 麻煩達人 幫忙發一個超聲波焊接機發生器的電路圖,本人初學,對各位的前程沒有影響,

確實是機密 一般超聲波設備很少配電路圖 你可以自己測繪一個

Ⅷ 哪位大哥大姐可以給一個10MHz的超聲波發生器電路圖及講解,跪謝。

聲波是10H-10000HZ超聲波低於這個頻率。10MHZ就不是超聲波了。

Ⅸ 太陽能超聲波發生器的製作 也可以是超聲波發生器的製作 要原理圖

距離超聲波喇叭10m位置處聲強可達100dB,工作電流小於100mA,12V供電。
算算,只有1.2W,我看這是不可能有的設計!

Ⅹ 次聲波發生器電路圖急需~~!!!

我來回答,次聲又稱亞聲,是頻率在20Hz以下的低頻率波.許多自然災害如地震、火山爆發、龍卷風等在發生前都會發出次聲波.次聲波對人體能夠造成危害,引起頭痛、嘔吐、呼吸困難等症狀.在20世紀30年代,美國一位物理學家做過實驗:他把一台次聲發生器帶進劇場,開演後悄悄地打開,然後坐在自己的包廂內觀察動靜,只見坐在次聲器四周的觀眾產生一種惶恐不安和迷惑不解的神情,並很快蔓延到整個劇場.次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強科學家們利用它來預測台風、研究大氣結構等.在軍事上可以利用次聲來偵察大氣中的核爆炸、跟蹤導彈等等.
1890年, 一艘名叫「馬爾波羅號」帆船在從紐西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了. 20年後,人們在火地島海岸邊發現了它.奇怪的是:船上的開都原封未動.完好如初.船長航海日記的字跡仍然依稀可辨;就連那些死已多年的船員,也都「各在其位」,保持著當年在崗時的「姿勢」;
1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時,一場風暴過後,全船海員莫明其妙地死光;在匈牙利鮑拉得利山洞入口, 3名旅遊者齊刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述慘案,引起了科學家們的普遍關注,其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究.就以本文開頭的那樁慘案來說,船員們是怎麼死的?是死於天火或是雷擊的嗎?不是,因為船上沒有絲毫燃燒的痕跡;是死於海盜的刀下的嗎?不!遇難者遺骸上看到死前打鬥的跡象;是死於飢餓乾渴的嗎?也不是!船上當時貯存著足夠的食物和淡水.至於前面提到的第二樁和第三樁慘案,是自殺還是他殺?死因何在?兇手是誰?檢驗的結果是:在所有遇難者身上,都沒有找到任何傷痕,也不存在中毒跡象.顯然,謀殺或者自殺之說已不成立.那麼,是以及病一類心腦血管疾病的突然發作致死的嗎?法醫的解剖報告表明,死者生前個個都很健壯!
經過反復調查,終於弄清了製造上述慘案的「兇手」,是一種為人們所不很了解的次聲的聲波.次聲波是一種每秒鍾振動數很少,人耳聽不到的聲波.次聲的聲波頻率很低,一般均在20兆赫以下,波長卻很長,傳播距離也很遠.它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠.例如,頻率低於1赫的次聲波,可以傳到幾千以至上萬公里以外的地方.1960年,南美洲的智利發生大地震,地震時產生的次聲波傳遍了全世界的每一個角落!1961年,蘇聯在北極圈內進行了一次核爆炸,產生的次聲波竟繞地球轉了5圈之後才消失!
次聲波具有極強的穿透力,不僅可以穿透大氣、海水、土壤,而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建築物,甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下.次聲穿透人體時,不僅能使人產生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊,吞咽困難、胃痛、肝功能失調、四肢麻木,而且還可能破壞大腦神經系統,造成大腦組織的重大損傷.次聲波對心臟影響最為嚴重,最終可導致死亡.
為什麼次聲波能致人於死呢?
原來,人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01~20赫),倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內臟的「共振」,從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列症狀.特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內臟的共振,使人體內臟受損而喪命.前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風暴.風暴與海浪摩擦,產生了次聲波.次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最後促使死亡.
次聲雖然無形,但它卻時刻在產生並威脅著人類的安全.在自然界,例如太陽磁暴、海峽咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變;在工廠,機械的撞擊、摩擦;軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗等等,都可以產生次聲波.
由於次聲波具有極強的穿透力,因此,國際海難救助組織就在一些遠離大陸的島上建立起「次聲定位站」,監測著海潮的洋面.一旦船隻或飛機失事附海,可以迅速測定方位,進行救助.
近年來,一些國家利用次聲能夠「殺人」這一特性,致力次聲武器——次聲炸彈的研製盡管眼下尚處於研製階段,但科學家們預言;只要次聲炸彈一聲爆炸,瞬息之間,在方圓十幾公里的地面上,所有的人都將被殺死,且無一能倖免.次聲武器能夠穿透15厘米的混凝土和坦克鋼板.人即使躲到防空洞或鑽進坦克的「肚子」里,也還是一樣地難逃殘廢的厄運.次聲炸彈和中子彈一樣,只殺傷生物而無損於建築物.但兩者相比,次聲彈的殺傷力遠比中子彈強得多. 7583希望對你有幫助!

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