渔人回声测深仪。方案、说明

业余渔民的回声测深仪。无线电电子电气工程百科全书

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解释回声测深仪的设计和操作的框图如图 1 所示。一。

时钟发生器 G1 控制设备节点的交互并确保其在自动模式下运行。它产生的正极性短（0,1 秒）矩形脉冲每 10 秒重复一次。在它们的前端，这些脉冲将数字计数器 PC1 设置为零并关闭接收器 A2，使其在发射器持续时间内对信号不敏感。下降时钟脉冲触发发射器 A1，发射器传感器 BQ1 向底部发射一个短的 (40 μs) 超声波探测脉冲。同时，电子钥匙S1被打开，来自发生器G7500的2Hz参考频率的振荡被馈送到数字计数器PC1。

休闲渔人的回声测深仪
Ris.1

在发射器末端，接收器 A2 打开并获得正常灵敏度。从底部反射的回波信号被传感器 BQ1 接收，并在接收器中放大后，关闭按键 S1。测量完成，PC1 计数器的指标高亮显示测量的深度。下一个时钟脉冲再次将计数器 PC1 转换为零状态，并重复该过程。

图 59,9 显示了深度测量极限为 2 m 的回声测深仪示意图。 8. 它的发射器是一个基于晶体管VT9、VT1的推挽式发生器，变压器T19调谐到工作频率。发电机自激所需的正反馈由 R9C20 和 R11C40 电路产生。发生器通过射频填充产生持续时间为 11 μs 的脉冲。发射器的操作由一个调制器控制，该调制器由一个基于晶体管 VT12、VT40 的单个振动器组成，它形成一个持续时间为 10 μs 的调制脉冲，以及一个基于 VT14 晶体管的放大器。调制器在待机模式下工作，触发时钟脉冲来自电容器 CXNUMX。

图2（点击放大）

回声测深接收器根据直接放大方案组装。晶体管VT1、VT2放大发射器传感器BQ1接收到的回波信号，晶体管VT3用于幅度检测器，晶体管VT4放大检测到的信号。晶体管VT5、VT6上安装了单个振子，保证了输出脉冲参数的恒定性和接收器的灵敏度阈值。二极管限制器（VD1、VD2）和电阻器 R1 保护接收器免受发射器脉冲的影响。

接收器使用 VT7 晶体管强制关闭接收器的单个振动器。正时钟脉冲通过二极管 VD3 进入其基极并为电容器 C8 充电。打开时，晶体管 VT7 将接收器的单个振动器的晶体管 VT5 的基极连接到正电源线，从而防止它被输入脉冲触发。在时钟脉冲结束时，电容C8通过电阻R18放电，晶体管VT7逐渐闭合，单次接收器获得正常灵敏度。回声测深仪的数字部分组装在 DD1-DD4 微电路上。它包括元件 DD1.1 上的一个键，由元件 DD1.3、DD1.4 上的 RS 触发器控制。计数开始脉冲通过 VT16 晶体管从发射调制器提供给触发器，结束脉冲通过 VT15 晶体管从接收器输出。

具有示例性重复频率（7500 Hz）的脉冲发生器安装在元件 DD1.2 上。负反馈电路由电阻器 R33 和线圈 L1 组成，将元件引向特性的线性部分。这为在由 L1C18 电路参数确定的频率下自激创造了条件。使用线圈微调器将发生器精确调谐到指定频率。

参考频率信号通过按键馈送到三位计数器 DD2-DD4。时钟脉冲的边沿通过 VD4 二极管到达微电路的 R 输入端，将其设置为零状态。

控制回声测深仪工作的时钟发生器安装在不同结构的晶体管VT13、VT14上。脉冲重复率由 R28C15 电路的时间常数决定。

指示器阴极 HG1-HG3 由基于晶体管 VT17、VT18 [2] 的发电机供电。

按钮 SB1（“控制”）用于测试设备。当您按下它时，VT15 键会收到一个关闭脉冲，并且回声测深仪指示器会突出显示一个随机数。一段时间后，时钟脉冲切换计数器，指示灯应显示数字 888，表示测深仪正在工作。

回声测深仪安装在一个由高抗冲聚苯乙烯粘合而成的盒子中。大部分零件放置在三块由厚度为 1,5 毫米的箔玻璃纤维制成的印刷电路板上。在其中一个（图 3）上安装了一个变送器, 另一方面（图 4） - 接收器, 在第三个（图 5 - 回声测深仪的数字部分. 这些板固定在尺寸为 172x72 毫米的硬铝板上，插入盒盖中。 XI同轴连接器的Q1（MT-1）电源开关、SB1（KM1-1）按钮和VR-74-F插座的孔在板和盖上钻孔，还切出了一个数字指示器窗口。

回声测深仪使用 MLT 电阻、电容 KLS、KTK 和 K53-1。晶体管 KT312V 和 GT402I 可以替换为这些系列的任何其他晶体管，MP42B - 与 MP25，KT315G - 与 KT315V。 K176系列的芯片可以与K561系列的对应芯片互换，可以用K176IE4代替K176IEZ（DD4）芯片。如果在不超过 10 m 的深度使用回声测深仪，则可以省略 DD4 计数器和 HG3 指示器。

T1 变压器的绕组用 PELSHO 0,15 线绕在直径为 8 mm 的框架上，并带有直径为 600 mm 的铁氧体 (6NN) 微调器。绕组长度 - 20 毫米。绕组 I 包含 80 匝，中间有一个抽头，绕组 II - 160 匝。 T2 变压器由尺寸为 K3000X16X10 的铁氧体 (4,5NM) 环制成。绕组 I 包含 2X 180 匝线 PEV-2, 0,12，绕组 11-16 匝线 PEV-2, 0,39。线圈 L1（1500 匝线 PEV-2 0,07）缠绕在由有机玻璃制成的直径为 6 mm 的框架上的两颊之间。脸颊的直径是 15，它们之间的距离是 9 毫米。微调器 - 来自由羰基铁制成的装甲磁路 SB-1a。

回声测深仪的超声波发射器传感器是在一个直径为 40、厚度为 10 毫米的圆板的基础上由钛酸钡制成的。细（直径 0,2 毫米）引线用伍德合金焊接到其镀银平面上。传感器由直径为 45 ... 50 mm（高度 - 23 ... 25 mm - 组装时指定）的氧化物电容器组装在铝杯中。在玻璃底部的中心，钻了一个孔用于安装，同轴电缆（RK-75-4-16，长度 1 ... 2,5 m）将通过该孔进入，将传感器与回声测深仪连接起来. 传感器板用 88-N 胶粘在 10 mm 厚的软微孔橡胶盘上。

在安装过程中，电缆编织层被焊接到接头上，中心导体 - 到传感器衬里的输出端，传感器衬里粘在橡胶盘上，另一个衬里的输出端 - 到电缆编织层。之后，将带板的圆盘推入玻璃，将电缆穿过接头孔，并用螺母固定接头。钛板的表面应加深到玻璃边缘以下 2 毫米处。玻璃严格垂直固定，并用环氧树脂浇注到边缘。树脂硬化后，用细砂纸打磨传感器表面，直到获得光滑的平面。将 XI 连接器的对应部分焊接到电缆的自由端。

建立回声测深仪需要示波器、数字频率计和9V电源，打开电源，检查计数装置的可操作性：如果工作正常，则指示灯应显示数字88,8。当您按下 SB1 按钮时，应该会出现一个随机数，随着下一个时钟脉冲的到来，它应该再次被数字 88,8 替换。

接下来，设置发射器。为此，将传感器连接到回声测深仪，将工作在待机扫描模式的示波器连接到变压器 T11 的绕组 1。在每个时钟脉冲到达的示波器屏幕上，应该会出现一个带有射频填充的脉冲。变压器 T1 的微调器（如有必要，选择电容器 C10）实现脉冲的最大幅度，至少应为 70 V。

下一阶段是建立示范性频率脉冲发生器。为此，频率计通过一个电阻为 5,1 kOhm 的电阻器连接到 DD4 微电路的引脚 1。在 7500 Hz 的频率下，发电机使用线圈微调器 L1 进行调谐。如果同时微调器的位置远离平均值，则选择电容器 C18。

接收器（以及调制器）最好针对回声进行调谐，如 [I] 中所述。为此，传感器用橡皮筋固定在尺寸为 300x100x100 毫米的塑料盒的端壁上（为了消除传感器和壁之间的气隙，用工业凡士林进行润滑）。然后将盒子装满水，从接收器上拆下 VD3 二极管，并将示波器连接到接收器的输出。接收器、发射器调制器的正确设置以及超声波传感器的质量的标准是在屏幕上观察到的回波信号的数量，这些回波信号是由来自盒子端壁的超声波脉冲的多次反射产生的。为了增加可见脉冲数，在接收器中选择电阻器R2和R7，在发射器调制器中选择电容器C13，并改变变压器T1的微调器的位置。

为了调整接收器开启延迟装置，将 VD3 二极管焊接到位，将电阻器 R18 替换为可变电阻器（电阻 10 kOhm），并在其帮助下前两个回波信号在示波器屏幕上消失。在测量了可变电阻引入部分的电阻后，将其替换为相同电阻的常数。调谐后，示波器屏幕上的回波信号数量至少应为 20 个。

要测量水库的深度，最好将传感器固定在浮子上，使其下部浸入水中 10 ... 20 mm。您可以将传感器连接到一根杆子上，用杆子将传感器浸入水中一小段时间，同时测量深度。当在平底铝制船上使用回声测深仪测量浅水深度（最大 2 m）时，传感器可以粘在船内的底部。

总之，应该注意的是，在晴天，数字指示器的亮度可能不足。可以通过用电压稍高的电源替换 Korund（克朗）电池来增加它，例如由 0,25 节 D-XNUMX 电池组成的电池（这不需要对设备的电路和设计进行任何更改））。

文学

Bokitko V., Bokitko D. 便携式回声测深仪。- 收音机。 1981 年，第 10 期，第23-25。
Vinogradov Yu. 为指示器供电的转换器。- 无线电，1984 年，第 4 期。 55.

作者：V. Voitsekovich，V.费多罗夫；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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