реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Усилитель сигнала с пьезокерамики
Alex_Golubev
сообщение Mar 18 2017, 11:14
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Здравствуйте.
Подскажите какую схему нужно использовать для приемника ультразвукового сигнала. И как правильно согласовать усилитель ультразвукового сигнала с пьезокерамикой ? Или как получить ультразвуковой сигнал с явно выраженной первой полуволной?


Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Mar 18 2017, 14:06
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 18 2017, 05:14) *
Здравствуйте.
Подскажите какую схему нужно использовать для приемника ультразвукового сигнала. И как правильно согласовать усилитель ультразвукового сигнала с пьезокерамикой ? Или как получить ультразвуковой сигнал с явно выраженной первой полуволной?

Здесь этот вопрос поднимается часто. Пьезосенсор - это конденсатор. Вот исходя из этого и работайте. Пристегнул пару статей на эту тему. Материалов в интернете много.
Отрицательный выброс, как правило, появляется из-за недостаточно высокого входного сопротивления усилителя, ко входу которого подключен сенсор. Я симулировал в Спайсе для исследования, создавая нужный вид входного сигнала. Но у меня была эквивалентная схема сенсора от изготовителя.
Можно попробовать просто конденсатор в виде источника, если известна, хотя бы, емкость сенсора. При таком упрощенном моделировании можно исследовать только поведение (соотношения) без корректных уровней сигналов.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  Signal_Conditioning_Piezoelectric_Sensors.pdf ( 58.87 килобайт ) Кол-во скачиваний: 67
Прикрепленный файл  Signal_conditioning_for_piezoelectric_sensors.pdf ( 810.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 62
Прикрепленный файл  Piezoelectric_transducer.pdf ( 1.6 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 65
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 06:23
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Хочу еще узнать схему передатчика ультразвукового сигнала? Желательно на транзисторах. Как правильно возбуждать пьезокерамику ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Владимир
сообщение Mar 19 2017, 06:50
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671



1. Возбуждающий импульс, как правило большой амплитуды. При этом важно быстро "затушить" колебания
2. Как правило приемник и передатчик это один датчик. В режиме приема там небольшие сигналы. При малой базе нужно обеспечить чтобы приемный сигнал был виден на фоне затухающих колебаний от возбуждения, всяких "левых" проходов по металлу и т.п.
В общем это целая наука.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 06:57
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Цитата
Возбуждающий импульс, как правило большой амплитуды. При этом важно быстро "затушить" колебания
То что он должен быть большой амплитуды я знаю. Как "затушить" колебания? Можете дать схему и расчет параметров? У меня разные пьезокерамики приемник и передатчик.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ARN
сообщение Mar 19 2017, 07:59
Сообщение #6


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-03-06
Пользователь №: 14 908



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 19 2017, 09:57) *
То что он должен быть большой амплитуды я знаю. Как "затушить" колебания? Можете дать схему и расчет параметров? У меня разные пьезокерамики приемник и передатчик.

..подать на керамику сигнал в противофазе излученному
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 10:15
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Цитата
..подать на керамику сигнал в противофазе излученному
Можете показать график?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ARN
сообщение Mar 19 2017, 10:56
Сообщение #8


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-03-06
Пользователь №: 14 908



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 19 2017, 13:15) *
Можете показать график?

например: http://www.akin.ru/comm/techn8.htm
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 12:10
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Может я не правильно донес свою проблему. В общем есть ультразвуковой расходомер. Метод измерения время импульсный. Отчет времени пролета от передатчика до приемника ведет микросхема tdc7200. Проблема заключается в методе приема сигнала с принимающей пьезокерамике (по простому нужно сформировать стоп сигнал). А именно если ставить компаратор и смотреть по уровню, то возникает ошибка (перескок с одного полупериода на другой) или скольжение по фронту сигнала (фронт то у нас 100 нс). Если смотреть переход через нуль то можно убрать ошибку скольжения уровня по фронту сигнала.
Одна проблема решена а как решить проблему перескока?
Или можно посмотреть проблему со стороны передатчика.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
ARN
сообщение Mar 19 2017, 12:18
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 3-03-06
Пользователь №: 14 908



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 19 2017, 15:10) *
Может я не правильно донес свою проблему. В общем есть ультразвуковой расходомер. Метод измерения время импульсный. Отчет времени пролета от передатчика до приемника ведет микросхема tdc7200. Проблема заключается в методе приема сигнала с принимающей пьезокерамике (по простому нужно сформировать стоп сигнал). А именно если ставить компаратор и смотреть по уровню, то возникает ошибка (перескок с одного полупериода на другой) или скольжение по фронту сигнала (фронт то у нас 100 нс). Если смотреть переход через нуль то можно убрать ошибку скольжения уровня по фронту сигнала.
Одна проблема решена а как решить проблему перескока?
Или можно посмотреть проблему со стороны передатчика.


тут вроде решили
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  Sample_Metrology.pdf ( 332.21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 81
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 13:03
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



как найти нуль без использования сплайн функции я знаю. Проблема в том, что полуволны не стоят на месте, а постоянно болтаются по амплитуде и как следствие компаратор сработает то на первой полуволне то на второй. Тем самым внося ошибку в измерение.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 19 2017, 13:38
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Измеряйте несколько периодов, а после отсеивайте статистически.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardEgor
сообщение Mar 19 2017, 15:01
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 19 2017, 20:03) *
Проблема в том, что полуволны не стоят на месте, а постоянно болтаются по амплитуде и как следствие компаратор сработает то на первой полуволне то на второй.

Очень просто - усилить до ограничения сверху первого периода, тогда точно будете привязываться к нему.
Проблемой будут шумы и прием всяческих переотражений в воде и трубе.
Почему не используете микросхемы http://acam.de ?

Кстати, по сигналу видно, что у вас не демпфированы приемник и излучатель, а так бы получили апериодическую огибающую, на которой более выражен первые периоды.
Прикладываю картинку с апериодической огибающей и усиленной до ограничения.
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex_Golubev
сообщение Mar 19 2017, 15:29
Сообщение #14


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 280
Регистрация: 18-03-17
Пользователь №: 95 877



Цитата
что у вас не демпфированы приемник и излучатель
как можно сделать демпфер?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardEgor
сообщение Mar 19 2017, 18:29
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925



Цитата(Alex_Golubev @ Mar 19 2017, 22:29) *
как можно сделать демпфер?

Раз вы не в курсе, то объяснять долго - в двух словах нашлепка на пьезокерамику с как можно более равным пьезокерамике волновым сопротивлением и максимальным затуханием ультразвука.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 15th July 2025 - 16:28
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01596 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016