Помогите, всё есть всё работает, НО с 2-мя датчиками, оба приёмо передатчики, а как зделать 1-н чтобы был и тем и тем не могу, конкретно не могу зделать чтобы сигнал отсылаемый не глушил принимаемый. Как лучше снимать сигнал и подавать его на усилитель? Усилитель у меня сделан на 2-х каскадах npn транзисторов, т.е. подавать на базу сигнал с приёмника (общий эмиттер оба).

High Voltage, если у Вас сигнал допускает - посмотрите в сторону дифференциальных трансформаторов и мостовых схем.
Дифференциальные трансформаторы используются, например, в телефонии и, возможно, в сетевых картах - это где прием/передача по коаксиалу, а не по витым парам.
В старых телефонах при помощи дифференциального трансформатора реализовано частичное подавление прохождения сигнала своего микрофона на наушник.
В современных схемах трансформатора нет - там это выполнено либо на чем-то мостовом, где микрофон и наушник оказываются в разных диагоналях, либо с микрофонного усилителя сигнал подается на наушник в протифовазе с сигналом из лини.

Добавлено
В Вашем случае дополнительные сложности возникают по причине того, что сигнал, принимаемый головкой, тонет в выходном сигнале усилителя. Поэтому, IMHO, просится мостовая схема. Когда-то - лет 30...35 назад - были такие УНЧ с электромеханической ОС, так там сигнал, наводимый за счет колебаний диффузора, снимался с катушки работающего громкоговорителя, а это почти что Ваш сучай.

Удачи!

УУУУУУх. Вот не понятно так не понятно. Это схему сильно загромоздит, тем более трансформатор. Я думаю простое решение какое-нибудь. Я ж не для армии делаю) мне что нить простое. Тем более думаю вряд ли в парк трониках там такое сделано, у меня не парк троник, а поточнее конечно и частота побольше в 10 раз, но всё же спасибо.

В теории действительно просто. К сожалению, ничего графического под руками нет, поэтому на словах.
Последовательно с излучателем включаете резистор Z1. Точка соединения излучателя и резистора Z1 будет точка А.
На выход усилителя (там, где у Вас на схеме ???) дополнительно подключаете два последовательно соединенных резистора Z2, Z3. Точка соединения резисторов будет точка B.
При полной балансировке сигнал с выхода усилителя между точками А и B оказывается равным нулю, в то время как сигнал, наводимый на излучатель извне, и снимаемый с этих точек, будет отличен от нуля.
В теории все гладко, однако я такой вот эхолот настраивать не возьмусь...
Z1 - комплексный, вероятнее всего RC.
Z2, Z3 - возможно, удастся обойтись и активными (чистое R).

Удачи!

Если графикой изобразить, немного не понял, но спасибо.

Да теория с практикой не часто совпадает )

High Voltage ! Не могли бы Вы сообщить тип ультрозвуковых датчиков, которые Вы используете. Вообще в интернете очень много схем и устройств использующие ультрозвуковое сканирование (сонары). Это и в робототехнике и в гидролокации и т.д. Нужно росто проштудировать обилие информации на эту тему. Возможно Ваша схемотехника устройства координально поменяется и проблема решиться сама собой. На будущее я себе тоже планировал сделать оригинальный ультрозвуковой сканер. Сейчас выбираю тип датчика.

Обратите в первую очередь внимание на возбуждение пластины. Если Вы работаете в импульсном режиме. возбуждающий импульс должен быть максимально коротким, нужно обеспечить демпфирование пластины после излучения. Т.Е. излучаемый ультразвуковой импульс должен быть коротким. С этой проблемой мы сталкивались при разработки медицинских УЗ интраскопов. Ширина излучаемого импульса определяет т.н. мертвую зону, когда прием отраженных сигналов не возможен именно по той причине. которую Вы указали.

Вот графикой.
При Z2/Z3=Zи/Z1 сигнал с выхода усилителя на выход датчика не проходит.

Удачи!

TsAN - спасибо!

BVU - датчик MA400A1 фирмы Murata (www.murata.com), я видел схемы даже самого производителя, но там на 1-й ноге датчика строгая земля, а если я так зделаю, то у меня напряжение генерации уменьшиться в 2-е.

Adlex - да я работаю в импульсном режиме, но у меня питание только 12 В, и я, как показано на схеме, делаю на излучателе 24В. И какой импульс делать коротким? Тот который идёт на "+" датчика? И как схему приёмника лучше сделать?
Не совсем понимаю про ширину импулься, речь идёт именно о ширине единичного импулься или о ширине пачки импульсов испускаемых как передаваемый сигнал.
Опишу как я делаю: делаю 20 или 30 (задаётся в программе микроконтроллера) тактов на частоте 400 КГц со скважностью 1, т.е. длина импулься = 50% длины периода. потом жду отражённого сигнала в течении 2 мс, что примерно в 20 раз больше длины пачки импульсов.

Если дальномер построен на импульсном возбуждении,и расстояние короткие, то этого не достаточно.
Необходимо быстро затушить колебания керамики от возбуждающего импульса и ограничить усилитель принимаеиого сигнала от высокого уровня возбуждающего сигнала.
для этого необходимо еще иметь ключ шунтрующий датчик после возбуждения до начала приема и ключ пропускающий приемный сигнал на усилитель.

А как его выполнить?

в доках от мюраты используются встречно параллельные диоды.
генератор подключен через них, а сигнал снимается непосредственно с датчика. принимаемый сигнал всяко меньше порога открытия диодов.

в догонку
в вашей схеме диоды лучше воткнуть сразу после конденсаторов

В данном конкретном случае мостовая схемав выделения сигнала мало подходит - это предполагает прием одновременно с излучением.
В Вашем случае необходимо выполнить последовательность коммутаций:
1. при передаче - скоммутировать излучатель на выход усилителя передатчика;
2. по окончании сигнала передатчика раскоммутировать излучатель от выхода передатчика;
3. закоротить излучатель для демпфирования;
4. перекоммутируя излучатель на вход усилителя приемника;
5. снять закоротку, установленную в п. 3;
Процессы по п.п. 2...4 можно отрабатывать одновременно - с целью сокращения времени на переходные процессы.

Удачи!

Еще бы добавил шунтирования контура возбудителя посля снятия импульса возбуждения.
Пролазит через ключи всеравно. Так как он продолжает колебаться с затуханием и после отключения от датчика.

И еще больной вопрос. Сами ключи при переключениях вормируют малые перепады, которые тоже возбуждают датчик.
Короче не все так просто как кажется.

Про коммутация я думал в самый первый момент проектирования. Даже спаял, но ничего не вышло. У меня следующие вопросы:
По п.1. Чем лучше коммутировать? я коммутировал транзисторной оптопарой 4n35, не вышло.
соответственно по п.2. тот же вопрос, чем раскоммутировать))), элемнт тот же.
п.3. Демпфирование это , если правильно понимаю, мы закорачиваем для того, чтобы все токи в излучателе стали равными 0, т.е. излучатель пришёл в состояние покоя.
п.п.4-5. Снимать закоротку понятно, а чем её лучше, опять же, делать, и подцеплять датчик тоже чем лучше?

Спасибо ещё раз огромное TsAN!

2veter - я пробовал с диодами, не выходит почему-то, можно поподробнее пожалуйста с ними. Не думал что можно отсылать и принимать одновременно, всмысле думал что можно, но думал что ничего путного не выйдет. Щас безусловно зделаю с паузой, но я хотел потом и с 40 КГц датчиками поработать.

IMHO, оптимальный вариант коммутации - диодами по выходу усилителя передатчика, как уже порекомендовал veter - для них не нужен сигнал управления, - и коммутаторами на основе полевых транзисторов по остальным цепям (закоротка, ключи на вход приемного усилителя). Причем надо ориентироваться на коммутаторы с минимальным проникновением сигнала управления в коммутируемый сигнал - на эти особенности уже обратил внимание Владимир
Еще такая вот мысль, навеянная замечанием Владимира о необходимости шунтирования контура возбудителя. Для скорейшего успокоения звона излучателя м.б. удастся, используя генерируемый при звоне сигнал как сигнал ошибки, подать на излучатель такой сигнал, который будет дополнительно тормозить колебания? - что-то типа САУ на поддержание нулевого выходного сигнала датчика.

Удачм!

Хорошо, а какие ключи то использовать? Конкретно модель можно? А то я не знаю что искать то.
И по поводу шунтирования контура возбудимтеля тоже не ясно, можно схемку пожалуйста приложить, не могу никак это представить.

Диоды как вариант идет. Но при возбуждении амплитудой нопример 250 вольт вторая волна ненужного возбуждения как провило уже отпирает диод. Для этого можно исползовать двустороннй стабилитрон до подачи в цепь датчика


Насчет ключей их много. но нужно знать конкретику. Емкость излучателя, частоту излучения, амплитуду накачки, способ формирования импульса накачки, питающие уравни управляющих сигналов. Короче ТЗ. Иначе все ото будет не оптимально.

пробовали по моей схеме предложенной в разделе измерений.
измерений.

2Владимир - ёмкость излучателя не знаю, в даташите не указана, указана, частота 400 КГц, +-12В амплитуда, способ формирования - прямоугольные импульсы длинной в половину периода, а вот про питающие уровни немного не понял. Всем микроконтроллер упраляет, у него 5В питание.

Читать даташит надо и зопрашивать больше информации. Насколько я разумею у вас устройство типа расходамеров в открытых водоемах или чтото подобное.
1. То что у вас питание 5 вольт не озночает что вы не можете сделать импульс в 200 вольт. Я его из 3 вольт делаю и не испытываю затруднений.
2. если используются в качестве ключей полевые транзисторы нужно чтобы они достаточно хорошо отпирались от вашего питания 5в.
3. Для транзистора формирования накачки важны далее две характеристики- максимальное напряжение (ограничит амлитуду накачки) и значение сопративления в открытом состоянии - ограничивает мощность накачки. енегия в импульсе должна быть не менее U*U/2C (C-емкость керамики вашего датчика)
4. Для транзисторов щунтирующего генератор и в принципе тоже, но нетак критично к значению сопративления. зато повышаются требования к емкостям переходов. Они желателбно должны быть меньше емкости датчика.
5. Для транзисторов комутироюших сигнал на вход усилителя вообще отдельный разговор. там не один перебирать надо пока не получишь достойный вариант.

И вообще работа так просто с наскока нерешается. Если не работали раньше в подобной области сочуствую

1. Использую датчики MA400A1 компании Murata, это 400 КГц датчики мерюющие расстояние по спецификации 0,06-0,3 м.
2. Датчик - пьезоэлектрический, т.е. кварц, т.е. тока ваще не жрёт, т.е. мощность никакая не нужна, а накачиваю я их через биполярники npn типа КТ3102ВМ по схеме с общим эмитером, а в цепи коллектора 1 КОм, чтобы быстро открывался. Открываю транзисторы напрямую контроллером.
3. Да, их питать можно до 120 В, по спецификации, только зачем это? Да для усиления мощьности передаваемого сигнала, но думаю не надо, хотя может и понадобится.
4. От ёмкостей на выходе передатчика явообще теперь отказался, т.к. они понижают напряжение с 24В до 12В, т.е. преимущество противофазных колебаний на передатчике из-за емкостей я теряю.
5. Вот хочу спросить, я использую ключи для отключения от передатчика, и демпфирования датчика, это HEF4066B ключи(вот даташит суммарный объём файлов 150 КБ http://www.semiconductors.philips.com/acro...4066B_CNV_3.pdf http://www.semiconductors.philips.com/acro...CIFICATIONS.pdf - http://www.semiconductors.philips.com/pip/HEF4066B.html), подходят ли они?
6. На вход усилителя тоже хочу через эти ключи подавать, у них сопротивление в открытом состоянии порядка 60 Ом, пойдёт или нет?

Для получения короткого зондирующего импульса вовсе не обязательно подавать на пластину частоту 400 кГц, тем более точно в резонансную частоту пластины Вы не попадете. В наших приборах мы просто подавали ЕДИНИЧНЫЙ КОРОТКИЙ импульс с максимально возможной крутизной переднего фронта. Этим фронтом мы просто "дергали" пластину и дальше она колебалась сама на своей резонансной частоте с затуханием. Конкретный ход процесса зависит от физико-химических характеристик платины. Увеличения излучаемой импульсной мощности достигали увеличением амплитуды возбуждающего импульса.
Мы могли работать только таким способом, т.к. частота пластины была около 3 МГц и были определенные требования к разрешающей способности прибора, во многом определяемыми шириной зондирующего импульса. Зондирующий импульс в нашем приборе содержал несколько (до 8) периодов собственных колебаний пластины. Никаких переключений пластины на прием -передачу не делали. Два встречно-параллельных диода на входе приемного усилителя ограничивали импульс передатчика на входе усилителя.

Я вот тоже щас догнал вот что - не знаю почему раньше не догнал.
В спецификации по датчику написано что максимальное напряжение в 120В можно подавать импульсом длительностью 125мкс с интервалом 10мс это на сайте пишут и в старом pdf вроде то же так было, в новом pdf пишут 125мкс с интервалом 6мкс, в любом случае это далеко не 400КГц, это меньше 500 Гц даже.
Вот я и подумал что достаточно одного импульса, чтобы датчик начал колебаться, только вопрос, какой импульс должен быть примерно? Датчик я вроде бы описал, вот pdf его (557 КБ) http://www.murata.com/catalog/p19e.pdfhttp...atalog/p19e.pdf он там внизу. Понимаю что лучше делать импулься порядка 100 - 120 В с указанной длительностью и интервалом.
И ещё, какие лучше диоды поставить, и на выход усилителя, и на вход приёмника?

Для этого и пишут про 120в. чтобы возбудитькерамику (формально это конденсатор) нужно пвронт иммулса с амплитудой 120В и крутизной не менее четвети периада колебаний керамики. Керамика этоемкость. Для васыких частот она большая, так как керамика тонкая. О вас будет маленькая но апр датчик не читал. Чтобы зарядить канденсатор до 120 вольт за четверть периода нужно создать приличный пиковый ток.
В наших разработках иногда достигал 2-4 ампер в пике. Для вашего случая на порядок меньше, но все равно приличный.
Почитайте теорию ульразвуковых датчиков.

Он не керамический, а пьезоэлектрический.
Я немного не понял про импульс, его фронт (восходящий) должен быть как можно более коротким, или каким, Adlex пишет что как можно более крутой фронт, а вы Владимир пишите, что НЕ МЕНЕЕ 1/4 от 400 КГц, т.е. время фронта должно быть примерно 10мкс (100КГц)?
Я так понял что вы Владимир говорите про керамику, но у меня датчик пьезоэлектрический, не подскажите что лучше здесь делать?
И если можно ссылку на теорию.
2Adlex - подскажите пожалуйста как лучше импульс формировать, и нужен ли большой ток, это же кварц, ему тока по идее и не нужно?
И какие диоды лучше поставить?

Основу пьезоэлектрических элементов составляет - керамика!
Возможно сейчас что-то новенькое появилось, то раскажите нам пожалуйста...

Я имел ввидк фронт круче чем четверть периода что не противоречит Adlex.

Ток нужен. Как уже говорили. Вы имеете конденсатор, и в течении фронта (особенно короткого) идет потребление тока. Именно поэтому потребление КМОП логики зависит от частоты.
В отношении диодов. Если импульс амплитудой 100 В, а на диоде 0,6 В, стоит ограничивающий резистор R - считайте пиковый ток и выбирайте диод, выдерживающий этот ток.
Зондирующий импульс должен быть коротким, формируется любой логикой и на выходе мощный ВЧ элемент (транзистор, тиристор). Тип - в зависимости от тока.напряжения. Я могу нарисовать схему, которую применяли, но там использовался старый советский полевик (КП802). Хороший фронт в опытных образцах получали в экзотике - транзистор в режиме лавинного пробоя (напряжение на коллекторе в несколько раз превышает допустимое). Работало, но в прибор побоялись закладывать, непонятно сколько выдержит этот режим

А вы не могли бы помочь рассчитать =), а то я немного не понял схему. Я так понимаю схема будет как в спецификации вот такая, да?
Или подправьте меня пожалуйсто, если брать импульс 100В длины 125мкс, то какие элементы ставить?

И какие тьам токи большие будут? Если я влеплю резистор допустим 10КОм.

Какие примерно токи будут? Вот спецификация http://www.murata.com/catalog/p19e.pdfhttp...atalog/p19e.pdf

По этой схеме лучше включать? (которая вверху)
Какое напряжение лучше давать импулься и его длина?
Я пробовал 12 Вольт, на осцилографе ответа не слышно =(

Я чувствую, Вы тут окончательно запутались...
И так начнем по порядку:
1. Исходя из последне-приведенной схемы видно, что она может работать лишь в 'импульсном режиме'. Что это значит? А это значит, что длительность dt импульса излучаемая генератором F.G. не должна превышать длительность времени за который придет отклик минимально измеряемого расстояния. А так же скважность импульсов F.G. не должна быть меньше длительности отклика максимально измеряемого расстояния. Иначе Ваши импульсы с генератора F.G. будут 'забивать' полезный (измеряемый сигнал). На время излучения импульса с генератора F.G. измерение времени длительности отраженного сигнала схемой с приемника O.S. должна быть запрещена.
Встречно включенные диоды с выхода генератора - ограничители сигнала отклика (отражения) для выхода F.G.
2. Резистор Rl - это согласование по нагрузке датчика с приемопередатчиком схемы.
3. Rc и встречно включенные диоды на землю ограничение влияния сигнала F.G. на O.S.
И так, исходя из этих 'постулатов' попробуйте довести Ваши исследования (эксперимент) до логического завершения.

Длина моего импулься чуть меньше 125 мкс, это 22мм до преграды минимальное расстояние.
Только такой вопрос, датчик когда начинает испускать и прекращает испускать сигнал?
После этих 125 мкс импульса, идёт пауза порядка 10мс, а 1.7 метра.
После того как кончается импульс, колебания на датчике начинают затухать (смотрел на осцилографе), достаточно быстро, но после отражённый сигнал не видел, может напряжение надо повышать?

То есть мне в схему изменения вносить или нет?

Усилитель у меня это 2 каскада транзисторов по схеме с общим эммитером.

Простите, а можно ли на практике формировать импульс за счет обратного выброса катушки с током? Если да, то какие требования к индуктивности катушки?

High Voltage, Вы представляете воздействие импульса на колебательный контур? Примерно то же самое происходит и с излучателем. Сначала в него идет закачка энергии импульса, а потом переизлучение... Затухающие колебания это релаксационный процес 'контура'.
Не пытайтесь по началу определить минимально-измеряемое расстояние. Начните с чего нибудь среднего (поэкспериментируйте). Для начала Вы должны добиться отклика отраженного сигнала.
Не знаю, какими средствами Вы пользуетесь, но для грамотного эксперимента необходим генератор импульсов и двухлучевой (хотябы двухканальный) осцилограф. Можно конечно и однолучевой, но в первом случае все будет наглядней, т.к. синхронизация будет производиться по импульсам с генератора (выглядеть они будут 'чисто', без звона). С генератора подаете импульсы (минимальные по длительности, если выход генератора маломощный необходимо его усилить). Скважность импульсов (либо частоту) тоже изменяйте. А осцилографом регистрируйте выход с генератора и сигнал после встречно включенных диодов на землю. Амплитуда отраженного сигнала ограничивается диодами значит не более 0.6В. Думаю любой осцилограф позволит зафиксировать отклик такой амплитуды. Естественно потом, чтобы обрабатывать сигнал отклика его необходимо усилить (во сколько раз - покажет эксперимент). Сам отраженный сигнал должен быть в промежутках между импульсами генератора. Экспериментально Вы его должны обнаружить меняя измеряемое расстояние от излучателя до 'обьекта', таким образом отклик должен менять свое положение в промежутке между импульсами.

ДА я понял. Т.е. схема нормальная?
К сожалению у меня 1 лучевой. Я так и делал, смотрел что между импульсами посылки, но там к сожалению ничего не увидел, может не хватает мощьности передачи.

И хотел спросить, как лучше усилить напряжение, у меня только 0 и +12.
Умножителем не очень наверное подходит, т.к. нельзя будет полученное умноженное напряжение связать с общей землёй (0).

СПАСИБО!

Вот что пишется в справочных данных на датчик MA400A1:
Амплитуда импульса до (Vp-p) = 120, я так понимаю до 120В.
Ширина импульса не менее 120uS (микросекунд), интервал между импульсами не менее 10mS (милисекунд).
Диапазон измеряемого расстояния от 0.06 до 0.3 метра.
Чувствительность начиная с 10 сантиметров отраженного сигнала при импульсе возбуждения Vpp = 18 (18В).
Думаю, что +12В Вам будет не достаточно, хотя бы 30В. Если не хотите делать умножитель то посмотрите преобразователи фирмы MAXIM, там есть очень приличные экземпляры, которые облегчат эту проблему. Вольт до 40 думаю найдете, а может и больше. Я давно уже не смотрел их новые релизы.

Только так последнее время и делаем. Главное минимальное значение сопративления.,Индуктивность расчитывается в зависимости от частоты и керамики. В последнее времия перешли на КИГ

Там написано макс входящее напряжение 120 В, длина импульса 125 мкс, точне не менее 120 мкс, не сожгу ли датчик?

Простите, можно чуть подробнее. Датчик - тот же. И нужно ли шунтировать индуктивность емкостью, так, чтобы Fрез=1/(2*pi*sqrt(L*C)) была равнА рабочей частоте датчика? Ведь иначе неизбежен сдвиг рабочей частоты датчика, который может повлиять на его чувствительность (или не повлияет?).
А что есть КИГ?

Индуктивност как раз и шунтирована емкостью датчика. Сдвинуть частоту датчика тяжело, это резонанс его собственный.
КИГ катошка индутивности на тороидальном сердечнике. Стандартныей ред промышленно выпускаемых дроселей. Применяли и ДПМ но габориты большие.

ЭЭэээ, очень не хотелось бы ставить дроссель. =)
По моеиму без него обойтись можно.

Да, надо смириться. И встанет ворос от кокого фронта синхронизироваься. Положительный или отрицательный импульс формировать?

Если рассматривать схему от Oct 15 2005, 13:06 прикрепленную High Voltage из справочника Murata, импульсы должны быть положительные.

Т.е. всё же не нужен дроссель если зделать повышение до 30 или больше, да?

Мне кажется, что частота датчика будет меняться. Вот эквивалентная схема датчика:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь Lзап - "запускающая" индуктивность, Lд - эквивалентная индуктивность датчика, Cпс - экв. последовательная емкость датчика, Cпар - параллельная емкость датчика, Rизл - сопротивление излучения+потери. Видно, что включение Lзап в контур сдвинет частоту его свободных колебаний (если резонанс не последовательный).
Вопросы:
1. Какой порядок приведенных величин по отношению к частоте для УЗ датчиков, предназначенных для работы "в воздух"?
2. Какую нужно выбрать индуктивность "запуска" исходя из известных приведенных величин?

Попробуйте. Главное условие - обеспечить импульсу достаточно крутой фронт.
Для этого необходимо применить высокочастотные импульсные транзисторы (можно начать с отечественных КТ940А, для их раскачки используйте КТ3102Е).

что вы всё высокочастотные..., импульсы "крутые"...,
наугад тыкать осцилографом плохо.
рекомендую найти двулучевой осцильник.
пока я не синхронизовал один луч от генератора, а второй не подключил ко входу усилителя, и не стал двигать пластиной, до которой измеряю расстояние... ничего не понимал.
как сигнал на осцилографе увидел, сразу понятно стало:
12в вполне достаточно.
какую задержку между импульсами надо ставить,
как ведёт себя сигнал с расстоянием (кстати для начала отражатель надо бы поставить гдето в 8-10см)
как ВАРУ наконец собрать.

удачи!

По воздуху не скажу.
Работаем по воде. Мегагерц и выше. При этом паралельная емкость выше на порядки и его индутивностью можно пренебречь.
Вопрос учета появляется при разнесении генератора и датчика на сотни метров. Но это уже вопросы согласования линии