超声波的使用。方案、说明

超声波的使用。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

超声波的使用是接近探测器发展的另一个方向。图 1 显示了这种设备的工作原理。该图的上半部分显示了当超声波的发射器和接收器彼此相对时的可能配置。只要没有任何东西阻止超声波完全到达接收器，电路就会暂停。只有位于发射器和接收器之间的入侵者才能防止这种情况发生。

超声波的使用
超声波防盗报警选项

这种设备可以提供非常高水平的可靠性。毕竟，来自发射器的信号电平的任何下降，甚至是其运行的终止，通常都会被接收器电路视为危险。上述示例可能仅在发送器被禁用时发生。

该图的底部显示了另一种有效的接收器和发射器布置。在这种情况下，超声波从远处的固体物体反射并到达接收器。发射器发出的信号必须足够强。自然，任何阻碍声音的物体都会触发警报。

操作该设备的另一种方式是可能的。在这种情况下，声音仅通过发射器和接收器附近的窃贼反弹才能到达接收器。

描述的所有方法都很好，因此请选择最适合您情况的方法。具有独立接收器和发射器的超声波看门狗

图 1 显示了一个超声波发射器的示意图。

它基于555型定时器，工作频率由电阻R1、R4和电容C1的值决定。

超声波的使用
超声波发射器示意图。

超声波换能器TR1在其自身的谐振频率下提供最大的返回，这意味着它必须在此频率下供电。如果在设备操作期间发射器发生器的频率将“浮动”，则这在某些时候将导致发射器发射的信号电平降低，即，将导致误报。为了提高发电机频率的稳定性，通过电容器 C3 在发电机中产生反馈。发射器本身变得类似于谐振电路，其上的信号在谐振频率处最大。因此，感应的正反馈使发生器保持在发射极的固有频率，并缩小其电阻器 R4 的调谐范围。为了进一步提高频率稳定性，请使用稳定电源为电路供电。但我必须说，高达 1V 的电源电压浪涌不会导致频移或输出信号电平下降。

发射器组装在绝缘材料板上，并放置在金属或塑料外壳中。安装时要小心，但一般情况下，方案对零件的布置并不重要，请自行选择设计。由于发射器中的零件很少，因此最好将电路板和发射器放在一个外壳中。此外，通向发射器的长连接线对电路的操作产生不利影响。但是如果你仍然不能没有电线，那就让它们不超过 15 厘米长。

当所有准备工作完成后，开始设置发射机。任务是将其调整到发射器的固有频率。如果您有示波器，请将其信号线连接到电容器 C2 和 C3 的连接点，并将“地”连接到电路的公共线。将增益范围开关设置为 1 V/div。电阻R4实现了示波器屏幕上信号幅度的显着增加。最大信号表明我们已经调谐到谐振频率。设置发射机的这一单一操作可以推迟到接收机准备好为止。

接收器电路如图2所示。

超声波的使用
接收电路

三极管Q1、Q2和Q3组成了一个著名的三级放大器，其任务是将接收信号的电平提高到可以检测到的值，然后将三极管Q4变为开路状态收到恒定电压。电路的总增益由晶体管Q13的发射极电路中包含的可变电阻器R3控制。从这个晶体管的集电极，信号以双倍的电压进入整流器。电容器 C5 上产生的直流电压通过电阻器 R4 在晶体管 Q12 的基极产生偏置。接收器的组装实际上与发射器的组装没有什么不同。在那里，将超声波传感器连接到电路的电线应尽可能短。将成品板放入金属或塑料外壳中。

将设备投入运行

如果您按照图顶部的图像进行操作。 3.20、验证电路工作的第一步应该是确定接收器和发射器可以分开多远。选择一个没有气流的地方。将发射器的发射器放置在地板上方 1 m 的高度，将其指向开放空间。对接收器施加临时电源。将电阻 R13 设置到最低电阻的位置，这将对应于最大增益。将直流电压表连接到 Liv 端子。如果超声波的幅度足够高，电压表将显示几乎等于电源电压的电压。慢慢地从发射器的发射器移开接收器。从某个地方，电压表的读数会开始跳跃，有时甚至会下降到零。之后，将距离减少 30-60 厘米，再次确保设备可靠工作。

安装超声波报警器时，有一些明确的指导方针需要遵循。

1. 请勿在空调以吹风模式运行的区域搅拌。否则，每次切换都会触发警报。
2. 请勿在附近放置任何可能因气流而被发射器光束夹住的物体。
3. 不要试图在门窗经常打开的室外或室内使用系统。
4.如果动物或鸟类是您将要使用此类警报的领土的永久居民，那么这里是不可接受的。

如上所述，可以将发射器和接收器布置成使得后者能够感知从任何固体表面反射的声音。它可以是一个堆栈或一扇门。人的衣服反射很差，相反，很好地吸收超声波。当有人穿过其中一根横梁时，警报就会响起。如果门已布防，则设备会在门打开时做出反应。

发射器的发射器和接收器的超声波传感器之间的距离不超过 5 厘米，而该设备能够“注意到”距离他几厘米的人或任何物体。无论您在何处安装您的作品，都不要忘记以下几点：不要调到最大灵敏度并在不利的环境条件下使用该设备。具有组合接收器和发射器的信号装置

下一个超声波防护装置的方案如图 1 所示。该方案的不寻常之处在于，它基于一个微电路，包含一个发射器发生器，并且它还用作反射信号的选择性接收器。为此，使用了一个 567 微电路，其中包含一个信号源及其接收器。

超声波的使用
图。1。收发电路

让我们仔细看看执行双重工作功能的电路是如何工作的。波由压电陶瓷传感器感知，然后通过晶体管Q2上的级联放大，到达微电路的引脚3，信号频率与微电路本身产生的频率完全相同。与先前描述的设备不同，在这种情况下，频率可能偏离最初设置的频率已不再重要。

工作频率由电阻器R3和R6链的值以及电容器C3的电容决定。它由可变电阻器R6调节。对于给定的部件额定值，它的变化范围为 8 至 25 kHz，最终由所使用的压电传感器决定。矩形信号从微电路的引脚 5 馈送到晶体管 Q1 的基极，晶体管 Q5 根据公共集电极电路进行连接。作为该晶体管的负载，连接了电阻器 R3.20 链和低电阻扬声器。当足够幅度的信号到达电路的输入端时，LED亮，端子A和B为常闭触点。在信号幅度减小或完全消失的情况下，电路的输出进入开路状态。否则，该设备可以根据图XNUMX中提出的任何配置来使用。 XNUMX。坦率地说，该电路在高音频下比在超声波下工作得更好。

关于工作频率的最后一句话是设备中使用的发射器和压电传感器。对于适用部件列表中列出的那些，频率范围为 8 至 16 kHz。如果您对这样的频率不满意，您只需选择另一对“，因为电路本身可以在高达 25 kHz 的频率下工作。上限仅受微电路的能力限制。但您不应该特别热心，因为对于 43 kHz 以上的频率，选择发射器和压电传感器已经很困难。

该电路配有两个建议的转换器，在 12 kHz 的频率下工作得非常好。听到她的声音并不可怕。毕竟，几乎没有人敢和她争论。显然，老鼠会更喜欢其他地方。

电路组装

电路的部件安装在由绝缘材料制成的板上，由于数量不多，安装密度不会影响其运行。在这种设计中，不需要将压电传感器和发射器放置在电路本身附近。但是，最好为每个转换器使用屏蔽线。这将避免电路的输出和输入之间的直接连接。

使设备投入运行。检查正确安装后，连接电路电源。这可能是一个 6-9 V 电源。将电阻 R6 的滑块设置到中间位置，您应该会听到尖锐的吱吱声。将发射器安装在桌子或其他支架上，使其前方有 3 m 的自由空间。将压电传感器握在手中，将其指向发射器。LED 应亮起。移开发射器，用压电传感器，注意LED熄灭的地方。这意味着你找到了最大灵敏度的点。

我们指出了方便放置此类警报的位置：

- 穿过房间；
- 在出口处；
- 在地板、墙壁保险箱或昂贵的画作前；
- 通往阁楼或地下室的通道上；
- 强盗可以通过的任何其他地方。

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

查看其他文章 部分日常生活中的电子产品.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

交通噪音会延迟雏鸡的生长 06.05.2024

现代城市中我们周围的声音变得越来越刺耳。然而，很少有人思考这种噪音如何影响动物世界，尤其是像尚未从蛋中孵出的小鸡这样娇嫩的动物。最近的研究揭示了这个问题，表明它们的发展和生存会产生严重后果。科学家发现，斑马小菜斑幼鸟暴露在交通噪音中会严重影响其发育。实验表明，噪音污染会显着延迟它们的孵化，而那些孵化出来的雏鸟则面临着许多健康问题。研究人员还发现，噪音污染的负面影响也延伸到了成年鸟类身上。繁殖机会减少和繁殖力下降表明交通噪音对野生动物产生长期影响。研究结果凸显了需要 ... >>

无线音箱三星音乐框 HW-LS60D 06.05.2024

在现代音频技术领域，制造商不仅追求无可挑剔的音质，而且追求功能与美观的结合。这一方向的最新创新举措之一是在 60 年三星世界活动上推出的新型三星音乐框架 HW-LS2024D 无线扬声器系统。三星 HW-LS60D 不仅仅是一个扬声器系统，它还是框架式声音的艺术。 6 扬声器系统与杜比全景声支持和时尚相框设计的结合使该产品成为任何室内装饰的完美补充。新款三星音乐框架采用先进技术，包括可在任何音量级别提供清晰对话的自适应音频，以及可实现丰富音频再现的自动房间优化。这款扬声器支持 Spotify、Tidal Hi-Fi 和蓝牙 5.2 连接，以及智能助手集成，可满足您的需求。 ... >>

控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

现代科学技术发展迅速，每天都有新的方法和技术出现，为我们在各个领域开辟了新的前景。其中一项创新是德国科学家开发了一种控制光信号的新方法，这可能会导致光子学领域取得重大进展。最近的研究使德国科学家能够在熔融石英波导内创建可调谐波片。这种方法基于液晶层的使用，可以有效地改变通过波导的光的偏振。这一技术突破为开发能够处理大量数据的紧凑高效光子器件开辟了新的前景。新方法提供的偏振电光控制可以为新型集成光子器件提供基础。这为以下人员提供了绝佳的机会： ... >>

来自档案馆的随机新闻

遗传学 - 新的一年 03.12.2001

美国家庭最大的圣诞树生产商是俄勒冈州和北卡罗来纳州。事实上，在美国，他们不吃东西，但冷杉树在这个节日更受欢迎：它们的针更长更漂亮，香气明显，而且持续时间更长而不会失去针头。

在北卡罗来纳大学，树木学家和遗传学家正在培育能够抵抗 7 世纪从东南亚带到美国的一种真菌病——根腐病的冷杉。现在，该州约有 XNUMX% 的冷杉种植园受到根腐病的影响。顺便说一句，它是由我们的园丁所熟知的疫霉菌引起的。如果真菌的孢子进入土壤，就已经不可能摆脱它们了。美国冷杉幼苗被移植到另外两种对根腐病有抵抗力的物种的根部。

与此同时，丹麦育种者培育出水分蒸发减少的落叶松。这样一棵树将继续矗立在房间里，不会倒塌，也不会失去节日的气氛。

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章楼梯照明自动机。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章方案，引脚排列（pinout）电缆诺基亚 21xx、31xx、51xx、61xx、81xx。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论