Ультразвуковой датчик, Хочется услышать мнения, предложения. Опции

[medvedi]

Здравствуйте.

Собрал такую вот схемку. Хочу сразу сказать что устройство работает(китайские парктроники имеют практически такую же схемотехнику). Работа устройства заключается в определении препятствия перед ультразвуковым датчиком. Препятствие есть - светодиод горит, нет препятствия - не горит. Само расстояние до препятствия мерять не требуется. Сам датчик от дешевого китайского парктроника(других просто не достать). До этого разрабатывал и собирал не сложные устройства на микроконтроллерах в которых аналоговая часть была сведена к минимуму. Сейчас впервые столкнулся на практике с ОУ, повышающими генераторами. Я облазил интернет вдоль и поперёк в поисках схем подобных устройств, но там используется отдельно излучатель и приемник и они оба открытого типа, поэтому там не нужны высокие напряжения для излучателя. Мне же нужно было разработать устройство на одном излучателе/приемнике закрытого типа.
В следствии этого прошу высказать свое мнение:
1. О схемотехнике данного устройства, на сколько я правильно разработал аналоговую часть, как ее можно упростить или доработать для более стабильной работы, так как на всем диапазоне измерения наличия припятствия(0,15м - 1,50м) есть "мертвая" зона(0,15м - 0,40м). Может это особенность датчика, недоработка программы в PICe или недоработка схемы?
2. Исследовав работу китайских парктроников, выяснил, что там контроллер в парктронике посылает на датчик импульсы частотой около 40КГц. В то время как, например, в муратовских даташитах на их датчики написано подавать импульс 0,4мс. Если этот вариант более правильный, как тогда переработать под этот вариант схему(думаю что по моей схеме включения датчика я не получу на нем прямоугольный импульс амплитудой 100В и длительностью 0,4мс)?

Вроде бы все. Заранее спасибо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Baser]

на всем диапазоне измерения наличия припятствия(0,15м - 1,50м) есть "мертвая" зона(0,15м - 0,40м). Может это особенность датчика, недоработка программы в PICe или недоработка схемы?

Наличие "мертвой" зоны это именно особенность датчика, физическое ограничение. Датчик это механический резонатор с определенным временем последействия. Колебания в нем не затухают мгновенно. Поэтому при малом расстоянии до препятствия отраженный импульс накладывается на хвост излучаемого.

Исследовав работу китайских парктроников, выяснил, что там контроллер в парктронике посылает на датчик импульсы частотой около 40КГц. В то время как, например, в муратовских даташитах на их датчики написано подавать импульс 0,4мс.

40КГц это частота механического резонанса датчика (хотя бывают и более ВЧ датчики). Поэтому возбуждать его нужно именно на этой частоте. При возбуждении подают пачку импульсов из 10-20 периодов. Это и есть те рекомендуемые 0,4мс.

[medvedi]

Наличие "мертвой" зоны это именно особенность датчика, физическое ограничение. Датчик это механический резонатор с определенным временем последействия. Колебания в нем не затухают мгновенно. Поэтому при малом расстоянии до препятствия отраженный импульс накладывается на хвост излучаемого.

Я немного не точно написал. Препятствие он "видит" на расстоянии от 0,15м до 1,50м, но на расстоянии от 0,25м до 0, 40м не "видит" препятствия, то есть как-будто есть какая-то слепая зона!!! Попробую еще раз осциллографом посмотреть.

40КГц это частота механического резонанса датчика (хотя бывают и более ВЧ датчики). Поэтому возбуждать его нужно именно на этой частоте. При возбуждении подают пачку импульсов из 10-20 периодов. Это и есть те рекомендуемые 0,4мс.

Сначала я этому китайскому датчику подавал ровно 40КГц но не получал такой амплитуды колебаний датчика как на парктронике. Но потом оказалось, что парктроник подает ему импульсы с частотой немного большей чем 40КГц!!! Похоже амплитуда его механических колебаний находится в сильной зависимости от частоты напряжения кторое к нему прикладывается.

[_Vladimir_]

Я немного не точно написал. Препятствие он "видит" на расстоянии от 0,15м до 1,50м, но на расстоянии от 0,25м до 0, 40м не "видит" препятствия, то есть как-будто есть какая-то слепая зона!!! Попробую еще раз осциллографом посмотреть.
Сначала я этому китайскому датчику подавал ровно 40КГц но не получал такой амплитуды колебаний датчика как на парктронике. Но потом оказалось, что парктроник подает ему импульсы с частотой немного большей чем 40КГц!!! Похоже амплитуда его механических колебаний находится в сильной зависимости от частоты напряжения кторое к нему прикладывается.

Baser ответил Вам правильно. 40КГц - стандартная резонансная для импортных излучателей. Но эта цифра имеет разброс и зависит еще от крепления излучателя. Возмите даташиты на излучатели и посмотрите разброс по резонансу.
А "мертвая" зона, скорее всего - это
1. время пока еще не кончился зондирующий импульс (плюс "звон" обусловленный добротностью излучателя)
2. запас - запрет обработки сигнала в приемнике, такой себе предохранитель для помехоустойчивости (это уже мое предположение, иногда приемник вообще запирают принудительно на время передачи).
В Вашей схеме это может быть только программно.
Эту мертвую зону можно уменьшить ( если приемник принудительно не запирают/блокируют на большее время:
- укорачивая длительность одной пачки импульсов.
- уменьшать в пределах разумного механическую добротность системы (имеется ввиду с креплением излучателя. Чем меньше добротность тем быстрее затухают автоколебания.