Jump to content

    
Sign in to follow this  
Vladimir_T

По направленности ультразвукового датчика

Recommended Posts

Здравствуйте, хочу спросить по диаграмме направленности ультразвукового датчика фирмы Murata MA58MF14-7N. 

Собрал типовую схему для этого датчика, работает схема нормально. Не нормально только с диаграммой: пока мишень (стальная крашенная крышка корпуса от ПК) находится строго перпендикулярно оси излучения датчика, то эхо сигнал чудесный! Как только мишень под углом более 2-3 градусов, дистанция 6м  - эхо пропадает! На датчик установил рупор - угол 15 град, длина 200мм из листового алюминия. В чем может быть дело? Промышленный ультразвуковой дальномер с подобным рупором не чувствителен даже к большим заклонам мишени.

 

 

MA58MF14-7N.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Эх! Во я вляпался! Эти датчики, как мне пояснили из Мураты только для парковочных систем авто. 

Извлек из промышленного дальномера DUS-16 датчик, подключил в свою схему и все заработало, как надо!

Но этот датчик без маркировки и потому не могу знать его параметров и условий эксплуатации.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Vladimir_T сказал:

Но этот датчик без маркировки и потому не могу знать его параметров и условий эксплуатации.

Так может выложить фото датчика? может кто и опознает.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Vasily_ сказал:

Так может выложить фото датчика? может кто и опознает.

Многие производители заказывают датчики для себя, под свою схему. Характеристики датчика (размеры, форма, изолирующий материал и его толщину и т.п.) указываются в заказе. Так что найти такой будет нереально.

Сталкивался уже с таким: тоже хотели найти УЗ-датчик аналогичный тому, что стоит в некоем девайсе (маркировки тоже не было).

Даже в тех УЗ-датчиках, что продаются готовыми обычно нет подробных характеристик, даже диаграммы направленности как правило нет. В своё время потратили несколько месяцев на поиски и переписывание с различными производителями, заказывание образцов.

Так что - только самостоятельно: посчитать, заказать (или самим изготовить), померить, переделать, ...

А ещё есть много продавцов, которые продают материалы (пластины) для изготовления датчиков самостоятельно, под свои характеристики.

Правда мы искали датчик не на 40 кГц, а на несколько МГц. С 40 кГц ситуация несколько проще конечно. Но если производитель рассчитывал свой девайс на некую диаграмму направленности, мощность, режим работы (совмещённый или раздельный) и т.п., то тоже вряд-ли что найдётся.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 10/19/2018 at 2:46 PM, jcxz said:

Многие производители заказывают датчики для себя, под свою схему. Характеристики датчика (размеры, форма, изолирующий материал и его толщину и т.п.) указываются в заказе. Так что найти такой будет нереально.

 

Вот теперь - точно я увяз! То, о чем вы пишете - это отдельный огромный пласт науки и технологий. Работали у нас Специалисты по данному направлению, да только их уже нет, остались лишь огромная библиотека и масса кристаллов для акустооптики.  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вообще не понимаю проблемы с датчиком MA58MF14-7N. 
Поставьте усилитель, или усилитель с логарифмической зависимостью, или нужной формой зависимости. Делается из нескольких копеечных элементов на любом ОУ.
Начните с подачи сигнала на осциллограф, и понимания во сколько раз и в каком диапазоне нужно усиливать. 
Не может всё всегда быть готовое на блюдечке. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, MiklPolikov сказал:

Вообще не понимаю проблемы с датчиком MA58MF14-7N. 
Поставьте усилитель, или усилитель с логарифмической зависимостью, или нужной формой зависимости. Делается из нескольких копеечных элементов на любом ОУ.

Самое сложное в ультразвуке - механика звука, а с электроникой обычно проблем нет.

У этого датчика неравномерная диаграмма направленности, как раз для парктроников, поэтому и не получается.

Да и попасть в фокус рупора еще надо и т.д. и т.п.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, HardEgor сказал:

Да и попасть в фокус рупора еще надо и т.д. и т.п.

А ещё есть довольно сильное эхо от соседних предметов. Когда я плотно работал с УЗ-датчиками, то помню что, кроме основного эха, получал ещё целую последовательность эхо-откликов от многократных переотражений. С постепенно затухающей амплитудой. Очень причудливо накладывавшихся друг на друга. У меня сигнал излучался в резервуар с водой, и шёл такой ряд отражений: дно1-поверхность1-дно2-поверхность2-...

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/4/2019 at 6:47 PM, jcxz said:

А ещё есть довольно сильное эхо от соседних предметов. Когда я плотно работал с УЗ-датчиками, то помню что, кроме основного эха, получал ещё целую последовательность эхо-откликов от многократных переотражений. С постепенно затухающей амплитудой. Очень причудливо накладывавшихся друг на друга. У меня сигнал излучался в резервуар с водой, и шёл такой ряд отражений: дно1-поверхность1-дно2-поверхность2-...

поскольку я некоторое время симулировал рассеяние ЭМВ от неровных предметов, могу сказать что за такое "эхо" часто принимают причудливые искажения импульса на неоднородностях. например, на кромках волна преобразуется в поверхностную, пакет сильно искажается, а потом переизлучается обратно. Приходит такая "размазня" чуть позже первичного отражения от кромки(цилиндрическая волна, импульс ровной формы). И пока я не посмотрел на эволюцию, понять откуда оно лезет было довольно сложно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, Hale сказал:

поскольку я некоторое время симулировал рассеяние ЭМВ от неровных предметов, могу сказать что за такое "эхо" часто принимают причудливые искажения импульса на неоднородностях.

В моём случае было как я описал: отражение от дна и от поверхности. Подвигать по глубине источник я мог, и толщину слоя жидкости тоже менял. Так что вполне мог определить откуда идёт эхо. Да и "неоднородностей" у  меня никаких не было: гладкое дно ёмкости и гладкая поверхность воды.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Согласен. Тут еще сказываются малые потери УЗ в воде. В воздухе затухание по моему на два порядка выше, так что дальнее эхо несложно отсеять.

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Hale сказал:

Согласен. Тут еще сказываются малые потери УЗ в воде. В воздухе затухание по моему на два порядка выше, так что дальнее эхо несложно отсеять.

У меня УЗ было на 5 МГц. На таких частотах УЗ в воздухе практически не распространяется. И от поверхности вода/воздух должно быть почти 100%-ное отражение (как я понимаю).

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, jcxz сказал:

И от поверхности вода/воздух должно быть почти 100%-ное отражение (как я понимаю).

Там по классике радиотехники - через отношение импедансов.

Импеданс материалов считается через плотность и скорость звука Z=p*C

Zвоздуха = 1,3кг/м3*330м/с = 430

Zводы = 1000кг/м3*1500м/с = 1500000

Т.е. переход из воды в воздух близко к нулю :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, HardEgor сказал:

Т.е. переход из воды в воздух близко к нулю :)

Я о том и говорю: чем больше разница скоростей в двух разных средах (сопротивлений сред) тем больший % энергии должен отразиться от границы этих сред.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this