重作用称为可逆元件。
图3超声波发射电路
f超声传感器结构
超声波发生器T是一个超声频电子振荡器当把振荡器产生的超声频电压加到超声换能器的压电陶瓷上时压电陶瓷组件就在电场作用下产生纵向振动。压电组件在超声振荡时仿佛是一个小活塞其振幅很小约为1~102Lm但这种振动加速度很大约10~103g
于是把电磁振荡能量转化为振动能量这种巨大的超声波能量沿着特定方向传播出来。其关键技术是使超声波波束变细除待测物外不受其它构造物的影响。超声传感器是产生超声波必需的能量转换装置它把超声电磁振荡的能量转换为声波。通过上述超声换能结构配以适当的收发电路可以使超声能量的定向传输并按预期接收反射波实现超声遥控、测距、防盗等检测功能。
2、超声波接收电路
超声波接收及信号处理电路是此系统设计和调试的一个难点。超声波接收器接收反射的超声波转换为40KHz毫伏级的电压信号需要经过放大、处理、用于触发单片机中断INT0。一方面传感器输出信号微弱,同时根据反射条件不同信号大小变化较大需要放大倍数大约为100到5000倍另一方面传感器输出阻抗较大这就需要高输入阻抗的多级放大电路这就会引入两个问题高输入阻抗容易接收干扰信号同时多级放大电路容易自激振荡。参考各种资料最后选用了SONY公司的专用集成前置放大器CX20106达到了比较好的效果。
CX20106由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器、整型电路组成。其中的前置放大器具有自动增益控制功能,可以保证在超声波传感器接收较远反射信号输出微弱电压时放大器有较高的增益在近距离输入信号强时放大器不会过载。其带通滤波器中心频率可由芯片脚5的外接电阻调节。其主要指标单电源5V供电,电压增益7779DB输入阻抗27KΩ滤波器中心频率30K60KHz。功能可描述为在接收到与滤波器中心频率相符的信号时其输出脚7脚输出低电平。芯片中的带通滤波器、积分器等使得它抗干扰能力很强。
CX20106采用8脚单列直插式塑料封装,内部结构框图如图4。超声波接收器能将接受到的发射电路所发射的红外光信号转换成数十伏至数百伏的电信号,送
f到CX20106的①脚,CX20106的总放大增益约为80dB,以确保其⑦脚输出的控制脉冲序列信号幅度在5V范内。总增益大小由②脚外接的R1、C1决定,R1越小或C1越大,增益越高。C1取值过大时将造成频率响应变差,通常取为1uf。C2为检波电容,一般取。CX20106采用峰值检波方式,当C2容量较大时将变成平均值检波,瞬态响应灵敏度会变低,C2较小r