ZHCAEK5 October   2024 LOG300 , LOG305

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2说明
    1. 2.1 超声波检测基础知识
    2. 2.2 超声波检测的优缺点
    3. 2.3 超声波传感器
      1. 2.3.1 传感器结构
      2. 2.3.2 传感器频率
    4. 2.4 传感器拓扑
    5. 2.5 盲区对最小距离的影响
    6. 2.6 传感器驱动
    7. 2.7 超声回波和信号处理
      1. 2.7.1 数字增益或固定增益
      2. 2.7.2 时变增益
      3. 2.7.3 自动增益控制或对数放大器
      4. 2.7.4 对数放大器与对数检测器
  6. 3对数检测器放大器及其相对于传统运算放大器的优势
  7. 4应用
    1. 4.1 双进纸和纸张厚度检测器
      1. 4.1.1 原理图实现
      2. 4.1.2 材料厚度检测器
    2. 4.2 气泡检测器
    3. 4.3 材料检测
    4. 4.4 距离或接近检测
  8. 5总结
  9. 6参考资料

2.6 传感器驱动

驱动超声波传感器主要有两种方法。第一种是变压器驱动，第二种是直接驱动，要选择哪种类型主要取决于激励传感器的电压要求。

顾名思义，变压器驱动方法使用升压变压器来驱动传感器。变压器的初级线圈由低压信号激励，次级侧（电压摆幅更高）驱动传感器。使用变压器驱动方法，可以使传感器激励电压超过 100Vpp，因此在声压级要求较高的场合，如需要测量或探测较远距离物体的应用场合，通常首选变压器驱动。

直接驱动方法使用 H 桥（全桥或半桥）驱动器或放大器直接驱动传感器。因此，最大激励电压受限于系统的电源。这些方法主要用于不需要大声压级的应用。

要选择的模式类型也取决于传感器的结构类型。许多顶部开放的传感器生成最大可传输声压级 (SPL) 不需要超过几十伏的电压，因此无需变压器，建议使用直接驱动模式。顶部封闭的传感器也可以在直接驱动模式下激励，但由于通常需要数百伏的电压才能生成最大可传输 SPL，因此传感器有效范围会受到限制。

表 2-3 变压器驱动与直接驱动
类型 变压器 直接
优势
  • 能够更大限度地提高顶部封闭传感器的驱动要求（超过 100Vpp）
  • 等效电路可以实现短距离的调谐/解调谐
  • 提供固定和可调线圈类型
  • 提供中心抽头推挽或单端输出
  • 能够更大限度地提高顶部开放传感器的驱动要求
  • 能够为短距离应用驱动顶部封闭传感器
  • 提供半桥或全桥驱动器
  • 低成本和小尺寸
缺点
  • 大规模生产时需要额外校准和调谐
  • 高成本和大尺寸
  • 短距离调谐仅限于阻尼电阻器