只一个传感器头具有发送与接收声波
得双重作用称为可逆元件。
超声传感器结构
图3超声波发射电路
超声波发生器T就是一个超声频电子振荡器当把振荡器产生得超声频电压
加到超声换能器得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就是一个小活塞其振幅很小约为1～10、2
Lm但这种振动加速度很大约10～103g
于就是把电磁振荡能量转化
为振动能量这种巨大得超声波能量沿着特定方向传播出来。其关键技术就是
使超声波波束变细除待测物外不受其它构造物得影响。超声传感器就是产生超
f声波必需得能量转换装置它把超声电磁振荡得能量转换为声波。、通过上述超声换能结构配以适当得收发电路可以使超声能量得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就是此系统设计与调试得一个难点。超声波接收器接收反射得超声波转换为40KHz毫伏级得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得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公司得专用集成前置放大器CX20106达到了比较好得效果。
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。其中得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得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得外接电阻调节。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得信号时其输出脚7脚输出低电平。芯片中得带通滤波器、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得发射电路所发射得红外光信号转换成数十伏至数百伏得电信号送到CX20106得①脚CX20106得总放大增益约为80dB以确保其⑦脚输出得控制脉冲序列信号幅度在3、55V范内。总增益大小由②脚外接得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3、3uf。CX20106采用峰值检波方式当C2容量较大r