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超声波接近探测器 40kHz BC327(反射管TX1)\BC337(接收管RX1)

 杜铭源 2014-10-27
 
 

超声波接近探测器

接近探测器 用超声波压电陶瓷换能器,工作在40kHz的匹配对,组成发射和接收网络,外加构成的超声波接近探测器,如附图所示。这种能探测人身接近的装置,有广泛的用途,例如在展厅的展台上,当对产品感兴趣的参展者接近产品展台时,可立即自动触发播放预先录制好介绍所展产品的音/视频信息。也可用于为确保安全,防止闲人靠近的场所等。
图1
 
是该电路由CMOS时基电路IC7555(IC1)组成超声波发射器。由7555和外接元件构成一种双稳态多谐振荡器,用电位器UR1调整频率,调整到超声压电陶瓷发射的40kHz谐振频率。T1、T2互补对管组成换能器TX1的缓冲激励器.激励TX1定向发射超声波。因换能器吸收了IC1的峰值电流,所以电路振荡十分稳定。
图2
 
是接收电路,为了可靠吸收人体接近反射的微弱超声波信号,接收电路的前置级.由N1、N2组成两级高增益,预先对超声波接收换能器RX1,所接收的超声波反射信号进行放大(每级增益的80倍)。放大输出信号经D1检波后,进入由C5和R10组成的滤波电路,旁路掉超声区域内环境瞬时噪声(杂波)和40kHz超声波基频,只取出反射信号的负电平。 该负电平送至由N3组成的比较器反相输入端,与正相端基准电平比较后,输出正脉冲。也即将不太规则的反射信号,整形成很规整的触发脉冲信号,同时LED1点亮。 利用该脉冲.可触发定时器或单稳态电路,转换成所需的宽脉冲信号,去控制相应的如前所述的应用场合。 这里的N1、N2,N3采用四运放LM324,不仅价格低、性能好;开环增益高、带宽、偏置电流小,而且可单电源工作。也可采用CA3130或CA3140等单运放。 所述电路采用印制板()安装,试制时可采用市上常见的万用试验PCB板.最好选用焊盘孔距为2.54mm的标准型,以便插接集成芯片工作。但发射和接收电路应配合互校,方法是首先相对调准发射接收频率(调VR1),逐渐拉开距离调校,达到最佳匹配;然后调整超声发射信号,选取经特定位置的接近者,反射接收后的信号最大、干扰最小的最佳接收位置。
图3
 

是T1、T2引脚配置图.图4是超声压电陶瓷换能器(40kHz)的安装示意图。

 

 
 

超声波接近探测器

 

接近探测器

用超声波压电陶瓷换能器,工作在40kHz的匹配对,组成发射和接收网络,外加构成的超声波接近探测器,如附图所示。这种能探测人身接近的装置,有广泛的用途,例如在展厅的展台上,当对产品感兴趣的参展者接近产品展台时,可立即自动触发播放预先录制好介绍所展产品的音/视频信息。也可用于为确保安全,防止闲人靠近的场所等。

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是该电路由CMOS时基电路IC7555(IC1)组成超声波发射器。由7555和外接元件构成一种双稳态多谐振荡器,用电位器UR1调整频率,调整到超声压电陶瓷发射的40kHz谐振频率。T1T2互补对管组成换能器TX1的缓冲激励器.激励TX1定向发射超声波。因换能器吸收了IC1的峰值电流,所以电路振荡十分稳定。

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是接收电路,为了可靠吸收人体接近反射的微弱超声波信号,接收电路的前置级.由N1N2组成两级高增益,预先对超声波接收换能器RX1,所接收的超声波反射信号进行放大(每级增益的80)。放大输出信号经D1检波后,进入由C5R10组成的滤波电路,旁路掉超声区域内环境瞬时噪声(杂波)40kHz超声波基频,只取出反射信号的负电平。 该负电平送至由N3组成的比较器反相输入端,与正相端基准电平比较后,输出正脉冲。也即将不太规则的反射信号,整形成很规整的触发脉冲信号,同时LED1点亮。 利用该脉冲.可触发定时器或单稳态电路,转换成所需的宽脉冲信号,去控制相应的如前所述的应用场合。 这里的N1N2N3采用四运放LM324,不仅价格低、性能好;开环增益高、带宽、偏置电流小,而且可单电源工作。也可采用CA3130CA3140等单运放。 所述电路采用印制板()安装,试制时可采用市上常见的万用试验PCB板.最好选用焊盘孔距为254mm的标准型,以便插接集成芯片工作。但发射和接收电路应配合互校,方法是首先相对调准发射接收频率(VR1),逐渐拉开距离调校,达到最佳匹配;然后调整超声发射信号,选取经特定位置的接近者,反射接收后的信号最大、干扰最小的最佳接收位置。 3T1T2引脚配置图.

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是超声压电陶瓷换能器(40kHz)的安装示意图。

 

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