DE9320617U1 - Empfangsschaltkreis - Google Patents
EmpfangsschaltkreisInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
- H03D1/08—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements
- H03D1/10—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements of diodes
-
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Description
PIL Sensoren GmbH 10. August 1994
Eugen-Kaiser-Str. 2 PIL05
63486 Bruchköbel Hz/de
Empfangsschaltkreis
Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen Empfangsschaltkreis nach dem Gattungsbegriff des
Schutzanspruches. Ein solcher Empfangsschaltkreis findet insbesondere Anwendung bei Ultraschall-Sensoren.
Ultraschall-Sensoren messen üblicherweise die Laufzeit zwischen einem ausgesendeten Ultraschall-Impulspaket und
dessen Empfang nach Reflexion an einer Oberfläche, deren Abstand zu bestimmen ist. Zu diesem Zweck wird ein
elektromechanischer Sendewandler mit einem auf seine Eigenfrequenz abgestimmten Impulspaket angeregt, der
daraufhin eine an- und abklingende Ultraschallwelle abstrahlt, die nach Reflexion an dem zu vermessenden
Objekt von einem elektromechanischen Empfangswandler empfangen wird. Im Prinzip können Sende- und
Empfangswandler durch den gleichen Wandler vorgegeben sein. Zur Detektion der reflektierten Schaltwelle wird
5 die von dem Empfangswandler empfangene und in eine elektrische Schwingung umgesetzte an- und abklingende
Schwingung durch einen Demodulator gleichgerichtet und die entstehende Hüllkurve der amplitudenmodulierten
Schwingung wird mit einem Schwellwert verglichen, um bei Übersteigen des Schwellwertes ein Ausgangssignal zu
liefern. In Abhängigkeit von der Eigenschaft der Übertragungsstrecke, z.B. in Abhängigkeit von der
Temperatur der Luft und den Reflexionseigenschaften des zu vermessenden Objektes wird die Amplitude der Hüllkurve
eine unterschiedliche Größe aufweisen, so daß der Schwellwert früher oder später erreicht wird.
Ultraschall ist als eine Schwingung mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz definiert. Nimmt man beispielsweise
eine Ultraschall-Sendefrequenz von 100 kHz an, so ergibt sich unter Zugrundelegung der Schallgeschwindigkeit in
Luft bei dieser Frequenz bereits ein Detektionsfehler von 3,3mm, wenn der Schwellwert eine Schwingungsperiode
früher oder später erreicht wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, diesen Fehler zu reduzieren. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruches.
Anhand der Figur der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden die Neuerung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die wesentlichen Elemente eines
Ultraschall-Senders;
die wesentlichen Elemente eines
Ultraschall-Empfängers; eine bekannte Empfangs-Auswerteschaltung;
Fig. 4 ein die Funktion der Schaltung nach Fig.
erläuterndes Diagramm;
die neuerungsgemäße Empfangs-Auswerteschaltung; und ein die Funktion der Schaltung nach Fig.
erläuterndes Diagramm.
Gemäß Fig. 1 beaufschlagt ein Oszillator O einen Sendewandler SW mit einem auf dessen Eigenfrequenz
abgestimmten Impuls- oder Schwingungspaket. Der Sendewandler SW gibt daraufhin eine an- und abklingende
Ultraschall-Schwingung ab, die zu einem Objekt T abgestrahlt wird, dessen Entfernung zu bestimmen ist.
Gemäß Fig. 2 wird die an dem Objekt T reflektierte Ultraschall-Schwingung von einem Empfangswandler EW
empfangen und einer Auswerteschaltung DS zugeführt, die im wesentlichen aus einem Demodulator D und einem
Fig. | 1 |
Fig. | 2 |
Fig. | 3 |
Fig. | 4 |
Fig. | 5 |
Fig. | 6 |
• s
Schwellwertschalter S besteht, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Wie bereits erwähnt, können der
Sendewandler SW und der Empfangswandler EW durch ein und denselben Wandler vorgegeben sein, wobei in diesem Fall
die angeregte Sendeschwingung abgeklungen sein muß, bevor dieser Wandler durch die empfangene Schwingung wieder
angeregt wird.
In diesem Zusammenhang ist es bislang üblich, zur Demodulation und zur Bestimmung der Hüllkurve der
empfangenen Schwingung eine Einweggleichrichtung vorzunehmen und einen Schaltausgang A bei Überschreitung
eines Schwellwertes SB zu erzeugen, der beispielsweise in Form einer Referenzspannung einem Differenzverstärker S
vorgegeben wird.
Wie man Fig. 4 entnimmt, kann sich der Schaltpunkt SP um wenigstens eine volle Schwingungsperiode verschieben,
wenn die Amplitude ü der empfangenen Ultraschall-Schwingung eine merkliche Variation aufweist. Dieser
Fehler ist bei niedriger Frequenz der Ultraschall-Schwingung und geringem Objektabstand nicht immer
tolerierbar.
Mit der vorliegenden Neuerung, die gemäß Fig. 5 eine Vollweggleichrichtung durch einen Brückengleichrichter G
im Wege der Demodulation vorsieht, kann dieser Fehler auf die Hälfte reduziert werden, was aus dem Diagramm gemäß
Fig. 6 zu entnehmen ist.
Claims (1)
- SchutzanspruchEmpfangsschaltkreis für eine ansteigende amplitudenmodulierte Schwingung mit niedriger Trägerfrequenz, mit einem Demodulator für die Bildung der Einhüllenden der amplitudenmodulierten Schwingung und mit einem nachgeschalteten Schwellwertschalter, der ein Ausgangssignal liefert, wenn die Einhüllende einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (D) einen Vollweg-Gleichrichter (G) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9320617U DE9320617U1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Empfangsschaltkreis |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9320617U DE9320617U1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Empfangsschaltkreis |
DE4341577 | 1993-12-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9320617U1 true DE9320617U1 (de) | 1994-11-03 |
Family
ID=25931825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9320617U Expired - Lifetime DE9320617U1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Empfangsschaltkreis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9320617U1 (de) |
-
1993
- 1993-12-07 DE DE9320617U patent/DE9320617U1/de not_active Expired - Lifetime
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