Печатная плата передающей части устройства

Монтаж передающей части УЗД выполнен на печатной плате. Печатная плата проектировалась в программе Sprint Layout 5.0. Плата разрабатывалась с учетом используемых микросхем и пассивных компонентов. Размер печатной платы 55х50 (мм).

Рисунок 3.14 Печатная плата передающей части УЗД

Приемная часть ультразвукового дальномера

Рисунок 3.15 Схема приемной части УЗД

Назначение приемной части УЗД – прием УЗ колебаний отраженных от препятствия, их детектирование и индикация времени запаздывания отраженного импульса относительно излученного. УЗ колебания воздуха улавливаются УЗ приемником и конвертируются в переменное напряжение. Т.к. УЗ колебания значительно ослабляются в воздухе, напряжение на приемнике TX необходимо усилить для дальнейшего детектирования. По этой же причине важно ограничить шумы по питанию в схеме, для этого используется стабилизатор напряжения DA1.

С целью усиления напряжения в схему приемной части УЗД вводятся операционные усилители. Первый каскад усиления организован на DA2.1. Делителем напряжения на R1,R3 задается смещение операционного усилителя DA2.1. С помощью R2 напряжение смещения возможно регулировать в пределах определяемых R1,R3. R6, R4 и С4 образуют петлю ООС операционного усилителя. Коэффициент усиления DA2.1 рассчитывается по следующей формуле:

(3.11а)

и при номиналах R4=1,5 кОм; R6=120 кОм составляет:

(3.11б)

Второй каскад усиления собран на операционном усилителе DA2.2 коэффициент усиления которого при номиналах R8=9.1 кОм; R9=120 кОм составляет:

(3.11в)

Далее принятый и усиленный сигнал детектируется диодом VD1 и инвертируется элементом И-НЕ DD1.1.

Элементы DD1.3 и DD1.4 образуют RS триггер на входы которого подаются инвертированные отраженный и излученный импульсы.

Рисунок 3.16. Временная диаграмма работы триггера DD1.3,DD1.4

Выходы триггера соответствуют выходам приемной части УЗД. Из временной диаграммы на рисунке 3.18 видно, что на выходах приемной части УЗД присутствуют противоположные по уровням импульсы. Через резистор R10 проходят импульсы тока скважность которых в обратной пропорции связана с временем запаздывания отраженного от препятствия сигнала. Чем ближе скважность импульсов к единице, тем на меньшее значение отклоняется стрелка миллиамперметра и тем больше расстояние до препятствия.

Элементная база приемной части устройства

Приемная часть УЗД собрана на электронных компонентах белорусского производства. Данные микросхемы общедоступны и имеют низкую стоимость. Электрические параметры данных микросхем характеризуются высокой стабильностью. Также данные микросхемы имеют низкую потребляемую мощность.

Стабилизатор напряжения IL78

Стабилизатор напряжения IL78 – однокристальная интегральная микросхема с выходным напряжением 5В/1А. ИМС обладает низким остаточным напряжением, низким током потребления.

Микросхема стабилизатора напряжения предназначена для создания постоянного напряжения 5В с остаточным напряжением не менее 0,5 В при токе нагрузки 1 А и используется в для питания электронной аппаратуры, в том числе в автомобильной электронике.

Микросхема устойчива к перенапряжению как положительной, так и отрицательной полярности, имеет внутреннее ограничение максимального тока нагрузки с температурным сбросом выходного напряжения.

Информация по теме:

Работа с местными поездами
Местная работа на станции включает организацию подачи, перестановки, уборки вагонов с грузовых точек, погрузки, выгрузки и перегрузки, устранение коммерческого брака на специализированных путях. Основные требования к организации местной работы: полная безопасность движения поездов и маневровой рабо ...

Способы перевозки скоропортящихся грузов
При подготовке и организации перевозок скоропортящихся грузов необходимо учитывать климатические условия района погрузки и предполагаемого направления перевозки. В зависимости от периода года (и направления перевозки) выбирается способ перевозки, порядок оборудования подвижного состава, допускаемое ...

Царская железная дорога доказала полезность нового транспорта для России
Но первые шаги строительства железных дорог в России были проложены ранее. Крепостные уральских заводчиков Демидовых - механик Нижнетагильского завода Е.А. Черепанов и его сын М.Е. Черепанов построили первый в России паровоз и железную дорогу. В августе 1834 года Черепановы открыли движение на этой ...