реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Датчики MURATA MA40S4S/R, Парочка вопросов
indi_88
сообщение May 13 2010, 22:18
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



Делаю ультразвуковой дальномер.
Использую ультразвуковіе датчики фирмы MURATA:
приемник - MA40S4R
передатчик - MA40S4S.

Полная схема эл принципиальная приведена в прикрепленке.

Когда подключаю питание и меряю напряжение на выводах приемника, то наблюдаю 0,5 .. 0,6 В.
Возникает вопрос: откуда там берется напряжение, тк я ультразвуковые испульсы пока не посылал?

Еще один вопрос по подключению передатчика. Нашел такой способ в интернете на каком-то форуме по электронике.
Благополучно использовал, но после пайки возник вопрос:
После передачи пачки иипульсов на одной ноге передатчике всегда висит +5В, а на другой - земля. Не помешает ли это стабильной работе дальномера?
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  ______2.pdf ( 51.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 200
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение May 14 2010, 00:56
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



Во первых по схеме.
Первый каскад усиления = 200 (46db) на 40 кГц ОУ LM358 не обеспечит - см. даташит,
нужно или взять более высокочастотный ОУ или уменьшить усиление.
По компаратору.
LM311(521 СА3) имеет огромный коэф. усиления и без гистерезиса
будет "ливить" любые шумы.
В детекторе 1мкФ, ИМХО, многовато.

А про 0,5...0,6В на выходе - посмотри осциллографом весь тракт от
приемника до вых. детектора.

И вообще, импульсный дальномер - не самый лучший выбор.


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
indi_88
сообщение May 14 2010, 08:32
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



Цитата
Первый каскад усиления = 200 (46db) на 40 кГц ОУ LM358 не обеспечит - см. даташит,
нужно или взять более высокочастотный ОУ или уменьшить усиление.


Я думал, коэф усиления будет равен:
2МОм / 20кОм = 100.

Хм, есть пример схемы, где усилительные каскажы и компаратор построены на ОУ AD822.

Наверное, более приемно уменьшить сопротивление.
Смотрю даташит на LM358 от FAIRCHILD, я правильно понимаю, что надо смотреть на том графике что в прикрепленке?
Если да, то максимальное усиление на 40 кГц будет дето 25-30 db = усиление в 20-30 раз на одном каскаде.

Цитата
LM311(521 СА3) имеет огромный коэф. усиления и без гистерезиса
будет "ливить" любые шумы.


Я пробовал включить его с гистерезисом, то есть добавить резистор в ПОС. Не знаю как расчитать номинал, на этом же форуме подсказали влепить туда резистор где-то 100-200 кОм.

Нашел в даташите гейн компаратора по напряжению (я так понимаю это мне и надо): обычно = 200.

Нашел в инете такую инфу:
Простейшим компаратором является дифференциальный усилитель с большим коэффициентом усиления, построенный на основе транзисторов или операционных усилителей (рис 4.59.). В зависимости от знака разности входных напряжений операционный усилитель оказывается в положительном или отрицательном насыщении. Коэффициент усиления по напряжению обычно превышает 100 000, поэтому, для того чтобы выход усилителя не насыщался, напряжение на входах должно быть равно долям милливольта. Хотя в качестве компаратора можно использовать (а часто и используют) обычный операционный усилитель, промышленность выпускает специальные интегральные схемы, предназначенные для использования в качестве компараторов. К ним относятся, например, интегральные схемы типа LM306, LM311, LM393, NE527 и TLC372. Эти кристаллы обладают очень высоким быстродействием и даже не принадлежат к семейству операционных усилителей.

Мда, а я вообще не знаю какое напряжение будет на ногах приемника, когда он словит пачку импульсов =(
От этого зависит требуемый коэф усиления на ОУ.

Цитата
В детекторе 1мкФ, ИМХО, многовато.

Я просто подбирал в оркаде. А сколько надо? ))

Цитата
А про 0,5...0,6В на выходе - посмотри осциллографом весь тракт от
приемника до вых. детектора.

Пока нет возможности использовать осцилограф, а с этими датчиками я никогда не работал(.

Цитата
И вообще, импульсный дальномер - не самый лучший выбор.

Надо чтоб как-то мерял расстояние (но правдиво), чтобы сдать бакалавр, уже на магистра буду делать все намного рациональнее.

PS

Читаю даташит по датчикам. Нашел такие графики:
1) я так понял изменение амплитуды излучения от расстояния до преграды, от которой отразилось это излучение (в дБ).
2) характеристики приемника/передатчика
не могу понять что там такое: Sensitivity, Sound Pressure, 20 Vp-p в Max. Input Voltage.
В Directivity написано 80 градусов, у меня датчики расположены на растоянии 3,5 см друг от друга, это норм?

Сообщение отредактировал indi_88 - May 14 2010, 08:19
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение May 14 2010, 13:48
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



Да, конечно, с Ку я лопухнулся, наверно ариХметику забыл.


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
indi_88
сообщение May 14 2010, 14:19
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



Ну а с другими вопросами как?)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение May 14 2010, 14:50
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



MA40S4S наверное приемопередатчик, а - 63 db это навеное чувствительность
Sensitivity,
Sound Pressure - звуковое давление,
20 Vp-p в Max. Input Voltage - мах входное напряжение.
А вот диаграмма направленности в 120град никуда не годится для дальномера.

Про гистерезис, недавно обсуждалось на казусе.ру, поищите.

Принцип импульсного дальномера заключается в измерении времени прохождения зондирующего сигнала
до преграды и обратно.

А какие хар-ки хотите получить от дальномера?


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
indi_88
сообщение May 14 2010, 14:57
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



чтоб измерял где-то до 3х метров, может даже до 4х, с точностью может до 1 см.
Но вообще как получиться, так и будет, главное чтоб он работал и как-то мерял расстояние
Go to the top of the page
 
+Quote Post
domowoj
сообщение May 14 2010, 15:45
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486



Скорость звука(ультразвука) в воздухе сильно зависит параметров среды - температура, влажность и т.д.


--------------------
И на камнях растут деревья!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
proxi
сообщение May 14 2010, 16:03
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744



Цитата(indi_88 @ May 14 2010, 01:18) *
Делаю ультразвуковой дальномер.
Использую ультразвуковіе датчики фирмы MURATA:
приемник - MA40S4R
передатчик - MA40S4S.

Полная схема эл принципиальная приведена в прикрепленке.

Когда подключаю питание и меряю напряжение на выводах приемника, то наблюдаю 0,5 .. 0,6 В.
Возникает вопрос: откуда там берется напряжение, тк я ультразвуковые испульсы пока не посылал?

Цитата
Когда подключаю питание и меряю напряжение на выводах приемника, то наблюдаю 0,5 .. 0,6 В.
Возникает вопрос: откуда там берется напряжение, тк я ультразвуковые испульсы пока не посылал?

нужен разделительный конденсатор 0.1uF между вывод 7 DD2.2 и диодом VD1, иначе схема не работает..
опять же нужен гистерезис т.е резистор 100К-1М между выводами 7 и 2 DD3, желательно убедиться что B2 генерит в схеме
с транзистором VT2, это можно осциллографом..операционники нужно заменить, эти на 30КГц дадут max 30 Ку собственное а нужен
еще и запас 20 dB, это получается с f = 100 MHz примерно...
а так успехов, может и заработает...
а вообще то позор, разучились ваять в дискрете а это иногда полезно, вот схемка
при правильных номиналах спокойно обеспечит сотню и более Ку а по цене вне конкуренции..
это еще не каскод laughing.gif но ужо эффективная динамичесская нагрузка ( по старому)..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
indi_88
сообщение May 14 2010, 20:42
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



Попался ко мне в руки интересный даташит готового ультразвукового дальномера. Называется MaxSonar - EZ1 (даташит в прикрепленке).
Приемник и передатчик hfpvtotys в одном датчике.
Блок усиления сделан на 2х ОУ LM324 (даташит в прикрепленке), включенных, как я понимаю, как неинвертирующие усилители (у меня в схеме ОУ включены как инвертирующие).
Тогда Ку для первого каскада будет:
1 + 100k/2.7k = 38
Для второго:
1 + 100k/10k = 11
Суммарный Ку = 38*11 = 418

Усиленный сигнал идет на быстродействующие диоды, потом...
А потом для меня не оч понятно. Выглядит будто сигнал идет на 3ий каскад усиления, опять ОУ но уже как инвертирующий, выход которого идет походу на прерывание МК.

Ку 3его каскада = 100k/33k = 3

Общий Ку = 418 * 3 = 1250

Характеристики LM324 такие же как и у LM358.

Я правильно понимаю?

Сообщение отредактировал indi_88 - May 14 2010, 20:47
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  MaxSonarEZ1.pdf ( 326.62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 182
Прикрепленный файл  LM324.pdf ( 173.24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 55
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
proxi
сообщение May 14 2010, 21:46
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744



Цитата(indi_88 @ May 14 2010, 23:42) *
Попался ко мне в руки интересный даташит готового ультразвукового дальномера. Называется MaxSonar - EZ1 (даташит в прикрепленке).

схемка комерчесская, толковая можно сказать, только функции разные..здесь представлен пороговыы элемент на дистанцию, к примеру по достижении дистанции в 1М подать сигнал, типо парковщик т.е сравнивать их не корректно..
на диодах организован ограничитель и еще один в качестве ключа, тянущего потенциал вниз, у компаратора... по достижении
соотвествующего расстояния- потенциала, компаратор срабатывает... претензий к схеме особых нет...
PS прочел внимательно, это детектор движения на 6метров..не суть, все остается в силе..
Причина редактирования: Избыточное цитирование
Go to the top of the page
 
+Quote Post
indi_88
сообщение May 15 2010, 20:17
Сообщение #12


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 6-05-10
Пользователь №: 57 112



Нашел где у меня был партач с 0,5 .. 0,6 В на ногах приемника.
Проблема была в панельке ИМС опер усилителя. Там как-то стрнно коротились две соседние ноги, частично напряжение перебрасывалось
Сам в шоке)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
proxi
сообщение May 18 2010, 18:17
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744



потратил 2 часа своего драгоценного времени biggrin.gif
вот тут отсимулированная схема с номиналами как и говорилось Ку = 10000 полоса 15кГц- 2МГц и на выходе детектора имеем при
Uвх= 60мкВ Uд=50мВ; Uвх= 110мкВ Uд=0.2В...годится для приемников как ПЧ и можно как приемник прямого усиления, на вход магнитную антенну...
Go to the top of the page
 
+Quote Post

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

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 5th July 2025 - 21:39
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01491 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016