超聲波脈沖發(fā)射接收器的測距原理和概述

　　超聲波脈沖發(fā)射接收器Model 5900PR型Olympus Panametrics的脈沖發(fā)生器-接收器與基于計算機的系統一起使用,可完成那些要求具有高材料穿透性能且超聲信號的極低噪音放大性能的自動(dòng)超聲檢測應用.

　　超聲波脈沖發(fā)射接收器超聲波測距原理

　　1、 超聲波發(fā)生器

　　為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設計和制成了許多超聲波發(fā)生器?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。

　　2、壓電式超聲波發(fā)生器原理

　　壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。超聲波發(fā)生器內部結構如圖1所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì )發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機械能轉換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。

　　3、超聲波測距原理

　　超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2

　　超聲波脈沖發(fā)射接收器Model 5910PR的PRF發(fā)生器概述：

　　脈沖重復速率：內部200/500/1k/2k/5k/10k或20kHz，外部0~20kHz；

　　同步輸出脈沖：TTL兼容，可驅動(dòng)50Ω，主脈沖約230ns；

　　外部觸發(fā)輸入：TTL和HCMOS兼容，電容耦合，光絕緣，對兩極雙絕緣，比主脈沖延遲約200ns，脈沖寬度200ns~30μs，脈沖高度2.4~12V，zui大輸入直流電平：±100

　　遠程脈沖發(fā)生器：脈沖類(lèi)型（主脈沖）：負脈沖；

　　上升時(shí)間：1ns（10%~90%）,zui大1.5ns（zui大阻尼和zui小能量）；

　　脈沖電壓：空載220V；

　　脈沖能量：0.65或2.6微焦；

　　阻尼：TT（穿透）模式50或25Ω，P-E（脈沖回波）模式25或16.7Ω；模式：脈沖回波、穿透式及外部脈沖發(fā)生器模式；

　　絕緣：400MHz，典型50dB（zui小46dB）