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多普勒超声波传感探测器的制作

晨怡热管 空间提供 2008/4/3 1:00:41
电路原理图如图1,整个电路分为;超声波稳频发射:超声接收放大,多普勒拍频放大和双脉冲检测输出四个部分。
1.超声波稳频发射:
      由非门电路U:,晶振XTL,超声发射传感器T40-16等组成。U1—bU1—c和XTL等构成40kHz精密振荡器,输出倍号经U1-a整形,推动超声发射传感器,向空间发射40kHz超声波。
2,超生接收放大:
      由超声接收传感器R4o-16,TRl,TR2等组成。R4o-16是配对接收器,将空间40kH~超声波转变为40KHz脉冲电压,经TRI:TR3两级线性放大器后有较大的幅度输出。
3,多普勒拍频放大:
     由D1,D2,TR3,TR4,TR5,U1—d,Ul—c等组成。当探测空间是静态平衡时,前级接收放大是稳定的 40kHz信号,如果探测空间有物体运动,则该运动物体上所反射的超声波会发生频率偏移,即多普勒效应。此时前级接收放大的将是两个频率所形成的拍频,经本级的D1;D2检波,C6,C7滤波,将拍频信号取出,并经TR3,TR4,TR5,Ul—d,U1—c等多级放大,呈数字电平输出
4.双脉冲检测输出:
     由U2,U1—c D3,D4,TR7等组成,拍频信号一方面经U,TR6直接驱动LED发光管,指示检测状况,一方面送到由双时差电路组成的两极单稳延迟电路,输出一个经延迟,展宽的电平。D3;D4,TR7组成一个“与非门”电路,只有Ul—f和U2的输出全是高电平时,TR7才输出低电平.因此探测空间的每一个动静都会被LED显示,但不一定有输出,必须是一连申动静形成的多脉冲才能使“与非门”翻转,从而达到防止因偶然扰动等因素造成的误报警。
 
制作方法
1.本电路的印制板如图2所示,元件安装图如图3。
2.电路中所有电阻均采用l/8W或1/16W小型电阻,电.解电容耐压选16V小型电解电容。二极管除D6用1N4001外,其它均选用1N4148。三极管IRl~IR7均选用、C1815小功率管,其它电荣均选用涤纶电容.VR选用
0.5W200K可调电位器,晶振选用40kHz,超声波发射,接收头分别选用T40-16,R4o-l6,也可用UCM-40T、 UCM·40R或国产探头代换。集成电路U1选用CD4069,或国产CC4069代换,U2选用日本NE556或用国产型号代换,插座可选用3.5mm 普通立体声插座。
3.电路的外壳可用塑料或有机玻璃自行粘贴.将LED电位器装在面板上,两只超声波探头固定在电路板上后,应在面板相应的位置上留好适当孔径。(可参考图4)
 
4.元件的数值均在图中标明,可按图组装,只要按图选择元件,并焊接无误,一般无需调试,一装即成。较好后调节电位器VR,探测距离应在0.2~3.5m范围内变化(若探头质量好可增加探距到6米左右)。
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