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经过变压器升压驱动的超声波发生器,能精确控制它的脉冲数吗?

 

我使用下边这种方式控制超声波发生器发送超声波

左边是两路互补输出、占空比50%,频率40KHz的方波

中间是一个变压器,右边升压后直接连接一个超声波发生器

image.png

 

在实际使用时发现,另一个超声波接收器接收到的超声波信号的脉冲数会比实际发送的脉冲数多

蓝色是变压器初级的控制信号,黄色是传感器收到的超声波信号

image.png

下边蓝色是升压后的次级变压器输出信号,蓝色是超声波传感器收到的超声波信号

image.png

请教这种情况有没有办法解决?

 

此帖出自模拟电子论坛
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纯净的硅(初级)

回声经过传感器不也会有信号吗

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应该不是回声的问题,回声不可能这么快到达  详情 回复 发表于 2020-9-3 21:00

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“能精确控制它的脉冲数吗?”

应该可以。但停止发送脉冲时,应该令变压器初级短路,而非开路。

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我试过初级短路,没行  详情 回复 发表于 2020-9-3 10:47

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maychang 发表于 2020-9-3 10:41 “能精确控制它的脉冲数吗?” 应该可以。但停止发送脉冲时,应该令变压器初级短路,而非开路 ...

我试过初级短路,没行

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驱动脉冲数可以精确控制,但换能器在驱动终止后会因为机械惯性继续振动一会儿,即存在余振。消除余振的办法在于快速消除剩余能量,短路变压器初级的效果非常有限,短路次级会好很多,但会因此增加成本。最好的办法其实不难想象——反向冲击法。在驱动脉冲串截止后,立刻发出相位相反的脉冲,控制好脉冲相位和个数,换能器余振可以降到很低的程度。

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我手里有可控硅输出的光耦,我找一找,试试在次级短路看看 有一点比较奇怪,从第二幅图的次级输出波形来看,初级有信号时次级输出的电压都比较高,大概几十伏 初级短路后次级的震荡电压不过2V左右,但是从通道  详情 回复 发表于 2020-9-3 20:40
反向冲击不好控制,次级电压比较高加开关短路也不好弄  详情 回复 发表于 2020-9-3 19:42
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一粒金砂(中级)

超声波应该是一发一收,不明白为什么要一次发一组脉冲。

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超声波倒车雷达就是这么做的,收发用同一换能器。为什么要发一组脉冲?因为换能器有惯性,只有足够时长的激励才能发出强度足够的超声波,这决定着最大工作距离。  详情 回复 发表于 2020-9-3 19:57

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chunyang 发表于 2020-9-3 16:20 驱动脉冲数可以精确控制,但换能器在驱动终止后会因为机械惯性继续振动一会儿,即存在余振。消除余振的办法 ...

反向冲击不好控制,次级电压比较高加开关短路也不好弄

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如果容易早就满大街都是,但反冲法确实可行,工艺很讲究就是了。2003年时,就此问题专门研究过。  详情 回复 发表于 2020-9-3 19:54

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littleshrimp 发表于 2020-9-3 19:42 反向冲击不好控制,次级电压比较高加开关短路也不好弄

如果容易早就满大街都是,但反冲法确实可行,工艺很讲究就是了。2003年时,就此问题专门研究过。

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blade365 发表于 2020-9-3 17:33 超声波应该是一发一收,不明白为什么要一次发一组脉冲。

超声波倒车雷达就是这么做的,收发用同一换能器。为什么要发一组脉冲?因为换能器有惯性,只有足够时长的激励才能发出强度足够的超声波,这决定着最大工作距离。

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chunyang 发表于 2020-9-3 16:20 驱动脉冲数可以精确控制,但换能器在驱动终止后会因为机械惯性继续振动一会儿,即存在余振。消除余振的办法 ...

我手里有可控硅输出的光耦,我找一找,试试在次级短路看看

有一点比较奇怪,从第二幅图的次级输出波形来看,初级有信号时次级输出的电压都比较高,大概几十伏

初级短路后次级的震荡电压不过2V左右,但是从通道2的波形来看,压电发生器发出的超声波强度并没有明显变小

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初级短路也应该有明显变小,只是没有次级短路变小的程度大。即使次级短路,余振也只是衰减加快,并不会立刻随短路消失。  详情 回复 发表于 2020-9-3 21:15
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飞鸿浩劫 发表于 2020-9-3 10:22 回声经过传感器不也会有信号吗

应该不是回声的问题,回声不可能这么快到达

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littleshrimp 发表于 2020-9-3 20:40 我手里有可控硅输出的光耦,我找一找,试试在次级短路看看 有一点比较奇怪,从第二幅图的次级输出波形 ...

初级短路也应该有明显变小,只是没有次级短路变小的程度大。即使次级短路,余振也只是衰减加快,并不会立刻随短路消失。

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五彩晶圆(中级)

解决措施:

首先要屌一下软件,为什么不学一下UART,弄个简单的起始/停止位编码?

硬件方面:

1,发射头停止时驱动变压器原边短路,次级振铃频率必大幅提升,不可能有同频振荡;

2,测量接收头的阻抗,并1/2的电阻进行临介阻尼

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高中低压隔离&非隔离 大中小功率DC(AC)-DC模块

2.5~1000V, 0.5-5000W 主力产品效率最高达98%

铝壳密封,勿需另加散热器,即接即用!


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五彩晶圆(中级)

LC串联回路要中止振荡,回路需开路;并联回路要中止振荡需短路。

换能器等效为LC串联,然后与静电容并联,外界再并变压器,

可见,不管是端口短路还是令外回路开路,都无法让等效LC歇菜,唯有恬当的阻尼

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五彩晶圆(中级)

TX/RX一起搞,不要顾头不顾尾

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一粒金砂(中级)

想起10年前做的超声波车位检测项目,超声波是发收一体。 在变压器次级短路一段时间消除余振,准备接收反射信号。


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