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.

[proxi]

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.

Конечно, ненагруженный резонатор, добротность высокая ,последовательный и параллельный
резонанс ,все к томуже температурно зависимо , титанат бария понимашь....

[medvedi]

Конечно, ненагруженный резонатор, добротность высокая ,последовательный и параллельный
резонанс ,все к томуже температурно зависимо , титанат бария понимашь....

А как этот резонатор нагрузить ?
Датчик-то с автомобильного парктроника - думаю там температурная компенсация уже есть.

И вот еще такой вопросик, если я по схеме R2 отключу от диодов, то на выходе ОУ есть всплески, которые появляются в момент излучения датчиком, как от них избавится? Ведь при отключенном R2 они не должны поступать на вход ОУ.

[proxi]

А как этот резонатор нагрузить ?
Датчик-то с автомобильного парктроника - думаю там температурная компенсация уже есть.

И вот еще такой вопросик, если я по схеме R2 отключу от диодов, то на выходе ОУ есть всплески, которые появляются в момент излучения датчиком, как от них избавится? Ведь при отключенном R2 они не должны поступать на вход ОУ.

Для начала среднюю точку R7 R8 нужно заземлить по переменке, через электролит а то все что
на питании усиливается раз в 500 ...

[medvedi]

Для начала среднюю точку R7 R8 нужно заземлить по переменке, через электролит а то все что
на питании усиливается раз в 500 ...

Спасибо, согласен с вами.
Дело в том что я 4 года как закончил КПРЭА и ни разу после этого не сталкивался с разработкой аналоговой техники - многое забылось. Сейчас усиленно читаю "Искусство схемотехники" Хоровица и Хилла - хочу обратно в университет.

Если у кого еще будут замечания, предложения - You are welcome!!!