RU38232U1

RU38232U1 - ULTRASONIC TRANSMITTER

Info

Publication number: RU38232U1
Application number: RU2004104217/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Бендрышев (RU); Ю.Н. Бендрышев; Б.Б. Кузьмин (RU); Б.Б. Кузьмин; А.И. Кучин (RU); А.И. Кучин; А.П. Переярченков (RU); А.П. Переярченков; Ю.А. Сидоров (RU); Ю.А. Сидоров; В.А. Чижов (RU); В.А. Чижов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Калужский завод "Автоприбор"
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2004-05-27

Description

Недостатком данного технического решения является необходимость выбора индуктивности дросселя достаточно большой величины, чтобы не происходило шунтирования выходного сопротивления пьезоэлектрического преобразователя в режиме приема и, как следствие, уменьшения чувствительности системы в целом. К тому же применение дросселей с большим значением индуктивности существенноThe disadvantage of this technical solution is the need to select a choke inductance of a sufficiently large value so that the output resistance of the piezoelectric transformer is not shunted in the receiving mode and, as a result, the sensitivity of the system as a whole decreases. In addition, the use of chokes with a large value of inductance is essential

ограничивается при необходимости миниатюризации изделий и использовании технологии поверхностного монтажа.limited if necessary, miniaturization of products and the use of surface mount technology.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы ультразвукового приемопередатчика.The objective of the invention is to increase the efficiency of the ultrasonic transceiver.

Указанная техническая задача решается тем, что в ультразвуковом приемопередатчике, содержанием импульсный генератор, селективный усилитель, детектор, подключенный к выходу селективного усилителя, а также высокочастотный дроссель, подключенный между обидим выводом и выходом импульсного генератора, и пьезоэлектрический преобразователь, подключенный между обш;им выводом и входом селективного усилителя, между соответствуюш;ими выводами высокочастотного дросселя и пьезоэлектрического преобразователя включены два диода, соединенные встречно-параллельно между собой.The indicated technical problem is solved in that in the ultrasonic transceiver, the content is a pulse generator, a selective amplifier, a detector connected to the output of the selective amplifier, as well as a high-frequency inductor connected between the offended output and the output of the pulse generator, and a piezoelectric transducer connected between the general output and the input of a selective amplifier, between the corresponding ones; they include two diodes connected by high-frequency inductor and piezoelectric transducer connected track-parallel to each other.

Решению поставленной задачи способствует также то, что детектор выполнен в виде тонального декодера.The task is also facilitated by the fact that the detector is designed as a tone decoder.

На фигуре 1 представлена схема предложенного ультразвукового приемопередатчика.The figure 1 presents a diagram of the proposed ultrasonic transceiver.

Устройство содержит импульсный генератор 1, селективный усилитель 2, детектор 3, а также высокочастотный дроссель 4 и пьезоэлектрический преобразователь 5. Между соответствуюш;ими выводами высокочастотного дросселя 4 и пьезоэлектрическогоThe device comprises a pulse generator 1, a selective amplifier 2, a detector 3, as well as a high-frequency inductor 4 and a piezoelectric transducer 5. Between the respective terminals of the high-frequency inductor 4 and a piezoelectric

преобразователя 5 подключены два диода 6 и 7, соединенные встречнопараллельно между собой.Converter 5 connected two diodes 6 and 7, connected counter-parallel to each other.

В процессе работы в режиме излучения с выхода импульсного генератора 1 поступают импульсы с амплитудой, превышающей напряжения открывания диодов 6 и 7. Согласование выходного каскада генератора 1 с ультразвуковой колебательной системой, в роли которой выступает пьезоэлектрический преобразователь 5, осуществляется колебательнымконтуром,образованныминдуктивностьюIn the process of operation in the radiation mode, pulses with an amplitude exceeding the opening voltage of diodes 6 and 7 are received from the output of the pulse generator 1. The output stage of the generator 1 is matched with an ultrasonic oscillating system, which is played by a piezoelectric transducer 5, by an oscillating circuit formed by inductance

высокочастотного дросселя 4 и собственной емкостью пьезоэлектрического преобразователя 5, компенсирующим реактивные составляющие токов и напряжений пьезоэлектрического преобразователя 5. Это позволяет существенно повысить эффективность излучения. При этом импульсный генератор 1 может быть выполнен по схеме с независимым возбуждением, по схеме с самовозбуждением или по схеме с автоподстройкой частоты.high-frequency inductor 4 and the inherent capacitance of the piezoelectric transducer 5, compensating for the reactive components of the currents and voltages of the piezoelectric transducer 5. This can significantly increase the radiation efficiency. In this case, the pulse generator 1 can be performed according to a scheme with independent excitation, according to a scheme with self-excitation, or according to a scheme with automatic frequency control.

В режиме приема отраженного ультразвукового сигнала пьезоэлектрический преобразователь 5 с помощью диодов 6 и 7 оказывается развязанным от низкого сопротивления высокочастотного дросселя 4. Электрический сигнал с пьезоэлектрического преобразователя 5 усиливается селективным усилителем 2 и поступает на вход детектора 3, который формирует импульс, свидетельствующий о наличии отраженного сигнала, для внешнего регистрирующего устройства.In the mode of receiving the reflected ultrasonic signal, the piezoelectric transducer 5 is decoupled by diodes 6 and 7 from the low resistance of the high-frequency inductor 4. The electric signal from the piezoelectric transducer 5 is amplified by a selective amplifier 2 and fed to the input of the detector 3, which generates a pulse indicating the presence of the reflected signal , for an external recording device.

РазвязкавысокоговыходногосопротивленияHigh Resistance Interchange

пьезоэлектрического преобразователя 5 и низкого сопротивления высокочастотного дросселя 4 с помощью диодов 6 и 7, соединенных встречно - параллельно между собой, позволяет существенно повысить чувствительность ультразвукового приемопередатчика в режиме приема. Это объясняется тем, что принятый сигнал, амплитуда которого не превышает десятков милливольт, не шунтируется и поступает на высокоомный вход селективного усилителя 2 практически без потерь. При этом появляется возможность выбора оптимального значения индуктивности высокочастотного дросселя 4 с точки зрения эффективности излучения.piezoelectric transducer 5 and low resistance high-frequency inductor 4 using diodes 6 and 7, connected counter-parallel to each other, can significantly increase the sensitivity of the ultrasonic transceiver in the receiving mode. This is because the received signal, the amplitude of which does not exceed tens of millivolts, is not shunted and enters the high-impedance input of the selective amplifier 2 with almost no loss. In this case, it becomes possible to select the optimal value of the inductance of the high-frequency inductor 4 from the point of view of radiation efficiency.

Использование в качестве детектора 3 тонального декодера позволяет повысить надежность работы ультразвукового приемопередатчика в режиме приема, повышая его избирательность и помехоустойчивость.The use of a tonal decoder 3 as a detector makes it possible to increase the reliability of the ultrasonic transceiver in the receiving mode, increasing its selectivity and noise immunity.

Включение между соответствующими выводами высокочастотного дросселя и пьезоэлектрического преобразователя двух диодов, соединенных встречно-параллельно между собой, позволяет существенно повысить эффективность работы ультразвукового приемопередатчика, как в режиме излучения, так и в режиме приема.The inclusion between the respective terminals of the high-frequency inductor and the piezoelectric transducer of two diodes connected counter-parallel to each other, can significantly increase the efficiency of the ultrasonic transceiver, both in the radiation mode and in the reception mode.

При этом появляется возможность использовать высокочастотный дроссель с меньшим значением индуктивности. Это особенно важно при необходимости миниатюризации изделия и использовании технологии поверхностного монтажа. 6In this case, it becomes possible to use a high-frequency inductor with a lower value of inductance. This is especially important if you need to miniaturize the product and use surface mount technology. 6

Claims

1. An ultrasonic transceiver containing a pulse generator, a selective amplifier, a detector connected to the output of the selective amplifier, as well as a high-frequency inductor connected between the common terminal and the output of the pulse generator, and a piezoelectric transducer connected between the common terminal and the input of the selective amplifier, characterized in that between the respective terminals of the high-frequency inductor and the piezoelectric transducer, two diodes are connected, connected counter-parallel to each other th.

2. The device according to claim 1, characterized in that the detector is made in the form of a tone decoder.