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Diseño de circuito de sensor de transductor de recepción ultrasónico

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2018-10-04      Origen:Sitio

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El receptor ultrasónico está compuesto por unTransductor ultrasónicoy un circuito de recepción. Para lograr una amplia gama de ótrasóticos, se requiere, no solo que el circuito de recepción ultrasónico pueda amplificar la señal débil reflejada desde el objetivo distante, sino también que la señal fuerte reflejada a partir del objetivo cercano se amplifica y no se deforma, lo que requiere recepción. El circuito tiene una función de control de ganancia automática (AGC). Además, la adición de la función AGC en el circuito de recepción ayuda a superar el \"fenómeno\" de \"reverberación\" y mejorar la relación señal-ruido del sistema de rango ultrasónico. Por lo tanto, de acuerdo con las características de atenuación de la señal ultrasónica, el principio de control de ganancia de tiempo (TGC) se realiza mediante el principio de control de ganancia automática, de modo que el circuito de recepción de ultrasonidos tiene una alta ganancia sin fenómeno de saturación profunda. Esta sección también diseñó un bajo - Circuito de amplificador y un filtro de paso de banda, que mejoró en gran medida la relación señal-ruido del circuito del receptor.


Amplificador de extremo frontal de bajo ruido


lossensor de distancia ultrasónicose superpone directamente en la pared (objetivo) a 2,5 m, y la señal de salida del transductor se observa directamente con un detector de piel, y la amplitud de voltaje es 1V. A medida que aumenta el objetivo, la amplitud de la señal de eco cae bruscamente por LX. Si el rango del sensor ultrasónico es de 35 m, el circuito de recepción ultrasónico debe tener una ganancia suficientemente grande para ser sensible a las señales de eco extremadamente débiles. Al mismo tiempo, se requiere que las señales de eco generadas por los objetivos cercanos no se amplifiquen. Se produce una saturación profunda. Por lo tanto, la ganancia G del amplificador de front-end no se puede hacer demasiado grande.


Acerca del circuito del amplificador de front-end delSensor de medición de distancia ultrasónica. Entre ellos, el amplificador de front-end se compone de amplificador operacional de instrumentación de tipo AD620 y red RC. El AD620 tiene las ventajas de un bajo consumo de energía, una amplia banda de frecuencia, alta precisión y alta confiabilidad. Su ganancia se determina solo por la resistencia RC. Utiliza una resistencia de precisión del 1% para proporcionar una ganancia precisa G. Si g = 1, el pasador de RC no está conectado al elemento resistivo (es decir, RC = OO); Para cualquier otra ganancia, el valor de resistencia se puede determinar de la siguiente manera:


Para transductores combinados, se debe agregar un amplificador operativo de alta impedancia enrutado para amplificar las señales de ECHO recibidas por elSensor de distancia ultrasónica de largo alcance. Debido a que la señal de salida del sumador es pequeño, el circuito de control de ganancia se agrega directamente a la señal de salida del filtro de paso de la banda. Por lo tanto, el circuito de amplificación de la etapa final en el circuito de recepción ultrasónico debe cambiarse al modo de conexión.


circuito de control


Se ha declarado previamente que para sensores ultrasónicos de distancia de gran alcance, la señal de eco dinámico deTransductor de medición de distancia ultrasónicaes particularmente grande Por lo tanto, es necesario agregar una función de control de ganancia automática a un circuito de recepción con una alta ganancia para comprimir una señal fuerte a un cierto nivel para satisfacer simultáneamente los dos requisitos: el receptor ultrasónico tiene una sensibilidad extremadamente alta mientras está en su rango .Hay ninguna saturación o reverberación en el interior.


(1) El control automático de ganancia es un circuito equivalente deSensor de transductor ultrasónicoque implementa AGC está utilizando un método de atenuación intersticiente. v es la señal de salida del amplificador frontal, R es la impedancia de entrada del amplificador posterior, y V es la tensión de entrada del post-amplificador, es decir, la tensión de salida después de que la fuente de la señal se ve atenuada entre etapas, y z es una resistencia variable. El elemento de control R es una resistencia de atenuación de intersidio fija. Aquí, la atenuación intersticiente se refiere a la atenuación de presión parcial de las resistencias R y Z. Ahora supone que la amplitud de V disminuye gradualmente, y cuando es el valor máximo VMAX, Z es el valor mínimo y el circuito de atenuación de intersidio.


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