ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Конструктивно датчик состоит из тонких дисковых (диаметра 20 мм) пьезокерамических излучателей и приемников, наклеенных на круглые мембраны из нержавеющей стали толщиной 150 мкм. При собственной резонансной частоте пьезокерамической пластинки около 7 МГц такой излучатель (приемник) имеет рабочие субгармоники на частотах 2 - 5 кГц и 99…105 кГц. Для уменьшения паразитного влияния сильных боковых лепестков ультразвука излучателя на приемник последние разнесены в корпусе на межосевое расстояние 66 мм.

Датчик работает по функциональной схеме, представленной на рис. 1. Генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы, следующие с частотой 106 кГц. После делителя частоты 2 снимается последовательность с частотой 3,3 кГц. С выхода модулятора 3 снимается последовательность «пачек» импульсов, которая после усиления усилителем 4 управляет работой пьезоизлучателя 5.

Ультразвуковой сигнал отражается от объекта 6 и воспринимается приемником - пьезоэлементом 7. После усиления и фильтрации полосовым усилителем 8 принятый сигнал демодулируется детектором 9, и выделенная огибающая частотой 3,3 кГц дополнительно усиливается полосовым усилителем 10. После второго детектирования детектором 11 выделенное постоянное напряжение поступает на пороговый элемент 12, к выходу которого подключен индикатор - светодиод 13, сигнализирующий о наличии (или отсутствии) объекта 6. Выходной усилитель 14 коммутирует на нагрузку напряжение питания, обеспечивая выходной ток до 300 мА.

Рис. 1. Функциональная схема ультразвукового датчика.