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超声波传感器遥控电路应用一例

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发表于 2010-4-5 20:35:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、压电陶瓷超声波换能器(超声波传感器)体积小,灵敏度高、性能可靠、价格低廉,是遥控、遥测、报警等电子装置最理想的电子器件、用此换能器构成的超声波遥控开关,可使家电产品、电子玩具加速更新 换代,提高市场竞争能力。
2 b/ y3 k. c/ f 二、技术参数) j- @) {6 _4 G0 X$ i' P
灵敏度:≥—70dB / V / ubar4 W% d% x' ]4 a2 s1 W0 |( r4 h
谐振频率:40KHZ±1KHZ(UCM—T40K1·发射用)
  e; Y0 w/ L0 ^) z: C9 Q 38KHZ±1KHZ(UCM—R40K1·接收用)
! e4 U6 F8 Q" l! t6 ` 频 带 宽:2KHZ±0.5KHZ, l6 H7 I6 S1 M7 w" O9 e- {
外形尺寸:∮16mm×22.5mm
- _4 l$ h; d$ |* I1 U 三、使用环境0 `8 f& [0 ]( s. Y8 e% @
温 度:—20℃~ + 60 ℃ 相对湿度:20 ± 5℃时达98%2 f9 k; M6 M. N+ J
四、使用注意事项
" _/ i* T2 D. C. x  W# r 两接线脚焊接时间不宜过长,以免器件内之焊点溶化脱焊及造成底座与接线脚之间松动。
, b3 A% e  o4 S" y 不宜与腐蚀性物质接触
2 R$ N, w' R' x1、超声波遥控电灯开关% \" s1 U$ ^, q! d" D. U! r
这种遥控开关,电路简单,且免调试,非常适合初学者制作。
% {0 s! _) @- c 一、工作原理+ `4 ]6 K0 a. _9 y4 |  F/ ^8 M
为发射电路。电路采用分立器件构成,VT1和VT2以及R1~ R4、C1、C2构成自激多谐振荡器,超声发射器件B被联接在VT1和VT2的集电极回路中,以推挽形式工作,回路时间常由R1、C1和R4、C2确定。超声发射器件B的共振频率使多谐振荡电路触发。因此,本电路可工作在最佳频率上。# o: o$ |1 y/ ^& R' s

3 H3 H9 S- P6 n6 Y" ?$ K% B
$ K. |$ C0 }7 s, x4 t 0 d1 u# X3 r; q; y( G
& Y. l( w7 T2 H7 w; A/ D" E
7 J8 h) c- H, e
(图2)为接收电路,结型场效应VT1构成高输入阻抗放大器,能够很好地与超声接收器件B相匹配,可获得较高接收灵敏度及选频特性。VT1采用自给偏压方式,改变R3即可改变VT1的表态工作点,超声接收器件B将接收到的超声波转换为相应的电信号,经VT1和VT2两极放大后,再经VD1和VD2进行半波整流变为直流信号,由C3积分后作用于VT3和基极,使VT3由截止变为导通,其集电极输出负脉冲,触发器JK触发D,使其翻转。JK触发器Q端的电平直接驱动继电器K,使K吸合或释放。由继电器K的触点控制电路的开关。: p- g' \9 \- ]( @8 e: n. u

5 n; P* D6 O' q+ u  d' h
9 T" R' y% \# D* }6 N
) h6 {  s9 c# [& S二、元件选用4 f/ h" L% q9 o( o' ^) w
发射电路中,VT1和VT2用CS9013或CS9014等小功率晶体管,≥100。超声发射器件用SE05—40T,电源GB采用一块9V叠层电池,以减小发射器体积和重量。
2 S: e- J+ B4 w5 n6 Q 接收电路中,VT1和3DJ6或是3DJ7等小功率结型场效应晶体管。VT2~ VT3用CS9013,≥100。VD1和VD2用IN4148。JK触发器263B。超声接收器件用SE05—40R,与SE05—40T配对使用。继电器K用HG4310型。0 [; r; M% i7 K$ C/ D+ Q+ n
超声波遥控电扇变速器
" C( R8 |, @( z/ k  d1 P3 h8 j* ? 一、工作原理4 g1 D9 n8 w6 O5 j
(图3)为发射电路。它采用的是国产蝙蝠牌FS—A5A型电风扇的遥控发射器。这种发射器具有体积小、耗电省、工作可靠、电路简单等特点。在使用时,每按一下发射键,发射器发出约为500ms的40KHZ的超声波。发射电路的工作原理如下。( K$ c# |% s; U* ]' s7 j, W+ k/ ~
VT2和VT3构成直接耦合正反馈振荡电路,B为40KHz超声发射器件,并兼振荡电路反馈先频元件。因此,此电路可准确地振荡于超声发射器件的中心频率40KHZ。VT1和R2、C1组成500ms延时电路。R1、VD1是C1的放电通路,当按下发射键S时,VT2构成的振荡电路工作,发出超声波,同时,电源通过R2向C1充电,当C1上的电位充到1.4V时(约经过500ms),VT1导通,VT2基极以及VT3集电极电位下降为0.3V左右,振荡器停止工作,当松开发射键S时,C1通过VD1和R1迅速放电,为下一次发射作好准备.VD3和R4构成发射指示电路,当按发射键时,VD3发光。; x% t& F3 I: n7 x$ {
(图4)为接收电路。CMOS非门D1~ D3由R1偏置为线性放大器,总增益可达60bB以上,由于CMOS电路的输入阻抗较高,故能够很好与超声接收器件匹配。放大后的信号由C1耦合给锁相环译码器LM567的输入端3脚。当输入信号的频率落在其中心频率上时,LM567的逻辑输出端8脚由高电平变为低电平。
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6 R8 ]/ B4 E; ~" S6 p3 @( d6 [) h% `6 ]& O; Y
使用LM567和CD4017的接收电路

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  • ta_mind
    开心
    2012-4-4 11:12
  • classn_01: 5 classn_02

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2010-4-5 20:35:54 | 显示全部楼层
    以上两款接收电路都有一个缺点:抗干扰性能差。摇动钥匙串就能使它动作。在下于1986年解决了超声波遥控的抗干扰问题,通过了省级技术鉴定。

    classn_11

    发表于 2010-4-5 20:35:55 | 显示全部楼层
    草文师傅,超声波遥控的抗干扰问题是怎么解决的呢,能发张电路图参考一下吗?happydong68@163.com,谢谢

    classn_11

    发表于 2010-4-5 20:35:56 | 显示全部楼层
    超声波传感器那里买得到呀????
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