Перейти к содержанию
    

Усилитель сигнала с пьезокерамики

Здравствуйте.

Подскажите какую схему нужно использовать для приемника ультразвукового сигнала. И как правильно согласовать усилитель ультразвукового сигнала с пьезокерамикой ? Или как получить ультразвуковой сигнал с явно выраженной первой полуволной?

 

post-95877-1489835576_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здравствуйте.

Подскажите какую схему нужно использовать для приемника ультразвукового сигнала. И как правильно согласовать усилитель ультразвукового сигнала с пьезокерамикой ? Или как получить ультразвуковой сигнал с явно выраженной первой полуволной?

Здесь этот вопрос поднимается часто. Пьезосенсор - это конденсатор. Вот исходя из этого и работайте. Пристегнул пару статей на эту тему. Материалов в интернете много.

Отрицательный выброс, как правило, появляется из-за недостаточно высокого входного сопротивления усилителя, ко входу которого подключен сенсор. Я симулировал в Спайсе для исследования, создавая нужный вид входного сигнала. Но у меня была эквивалентная схема сенсора от изготовителя.

Можно попробовать просто конденсатор в виде источника, если известна, хотя бы, емкость сенсора. При таком упрощенном моделировании можно исследовать только поведение (соотношения) без корректных уровней сигналов.

Signal_Conditioning_Piezoelectric_Sensors.pdf

Signal_conditioning_for_piezoelectric_sensors.pdf

Piezoelectric_transducer.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хочу еще узнать схему передатчика ультразвукового сигнала? Желательно на транзисторах. Как правильно возбуждать пьезокерамику ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1. Возбуждающий импульс, как правило большой амплитуды. При этом важно быстро "затушить" колебания

2. Как правило приемник и передатчик это один датчик. В режиме приема там небольшие сигналы. При малой базе нужно обеспечить чтобы приемный сигнал был виден на фоне затухающих колебаний от возбуждения, всяких "левых" проходов по металлу и т.п.

В общем это целая наука.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Возбуждающий импульс, как правило большой амплитуды. При этом важно быстро "затушить" колебания
То что он должен быть большой амплитуды я знаю. Как "затушить" колебания? Можете дать схему и расчет параметров? У меня разные пьезокерамики приемник и передатчик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То что он должен быть большой амплитуды я знаю. Как "затушить" колебания? Можете дать схему и расчет параметров? У меня разные пьезокерамики приемник и передатчик.

..подать на керамику сигнал в противофазе излученному

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

..подать на керамику сигнал в противофазе излученному
Можете показать график?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может я не правильно донес свою проблему. В общем есть ультразвуковой расходомер. Метод измерения время импульсный. Отчет времени пролета от передатчика до приемника ведет микросхема tdc7200. Проблема заключается в методе приема сигнала с принимающей пьезокерамике (по простому нужно сформировать стоп сигнал). А именно если ставить компаратор и смотреть по уровню, то возникает ошибка (перескок с одного полупериода на другой) или скольжение по фронту сигнала (фронт то у нас 100 нс). Если смотреть переход через нуль то можно убрать ошибку скольжения уровня по фронту сигнала.

Одна проблема решена а как решить проблему перескока?

Или можно посмотреть проблему со стороны передатчика.

DS0165.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может я не правильно донес свою проблему. В общем есть ультразвуковой расходомер. Метод измерения время импульсный. Отчет времени пролета от передатчика до приемника ведет микросхема tdc7200. Проблема заключается в методе приема сигнала с принимающей пьезокерамике (по простому нужно сформировать стоп сигнал). А именно если ставить компаратор и смотреть по уровню, то возникает ошибка (перескок с одного полупериода на другой) или скольжение по фронту сигнала (фронт то у нас 100 нс). Если смотреть переход через нуль то можно убрать ошибку скольжения уровня по фронту сигнала.

Одна проблема решена а как решить проблему перескока?

Или можно посмотреть проблему со стороны передатчика.

DS0165.jpg

 

тут вроде решили

Sample_Metrology.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

как найти нуль без использования сплайн функции я знаю. Проблема в том, что полуволны не стоят на месте, а постоянно болтаются по амплитуде и как следствие компаратор сработает то на первой полуволне то на второй. Тем самым внося ошибку в измерение.

DS0165.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Измеряйте несколько периодов, а после отсеивайте статистически.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проблема в том, что полуволны не стоят на месте, а постоянно болтаются по амплитуде и как следствие компаратор сработает то на первой полуволне то на второй.

Очень просто - усилить до ограничения сверху первого периода, тогда точно будете привязываться к нему.

Проблемой будут шумы и прием всяческих переотражений в воде и трубе.

Почему не используете микросхемы http://acam.de ?

 

Кстати, по сигналу видно, что у вас не демпфированы приемник и излучатель, а так бы получили апериодическую огибающую, на которой более выражен первые периоды.

Прикладываю картинку с апериодической огибающей и усиленной до ограничения.

post-14925-1489936137_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

как можно сделать демпфер?

Раз вы не в курсе, то объяснять долго - в двух словах нашлепка на пьезокерамику с как можно более равным пьезокерамике волновым сопротивлением и максимальным затуханием ультразвука.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...