多普勒超声波传感探测器的制作

文章摘要： 电路原理图如图1，整个电路分为；超声波稳频发射：超声接收放大，多普勒拍频放大和双脉冲检测输出四个部分。1．超声波稳频发射： 由非门电路U：，晶振XTL，超声发射传感器T40-16等组成。U1—bU1—c和XTL等构成40kHz精密振荡器，输出倍号经U1-a整形，推动超声发射传感器，向空间发射40kHz超声波。2，超生接收放大： 由超声接收传感器R4o-16，TRl，TR2等组成。R4o-16是配对接收器，将空间40kH~超声波转变为40KHz脉冲电压，经TRI：TR3两级线性放大器后有较大的幅度输出。3，多普勒拍频放大： 由D1，D2，TR3，TR4，T

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      电路原理图如图1，整个电路分为；超声波稳频发射：超声接收放大，多普勒拍频放大和双脉冲检测输出四个部分。
1．超声波稳频发射：
      由非门电路U：，晶振XTL，超声发射传感器T40-16等组成。U1—bU1—c和XTL等构成40kHz精密振荡器，输出倍号经U1-a整形，推动超声发射传感器，向空间发射40kHz超声波。
2，超生接收放大：
      由超声接收传感器R4o-16，TRl，TR2等组成。R4o-16是配对接收器，将空间40kH~超声波转变为40KHz脉冲电压，经TRI：TR3两级线性放大器后有较大的幅度输出。
3，多普勒拍频放大：
     由D1，D2，TR3，TR4，TR5，U1—d，Ul—c等组成。当探测空间是静态平衡时，前级接收放大是稳定的 40kHz信号，如果探测空间有物体运动，则该运动物体上所反射的超声波会发生频率偏移，即多普勒效应。此时前级接收放大的将是两个频率所形成的拍频，经本级的D1；D2检波，C6，C7滤波，将拍频信号取出，并经TR3，TR4，TR5，Ul—d，U1—c等多级放大，呈数字电平输出
4．双脉冲检测输出：
     由U2，U1—c D3，D4，TR7等组成，拍频信号一方面经U，TR6直接驱动LED发光管，指示检测状况，一方面送到由双时差电路组成的两极单稳延迟电路，输出一个经延迟，展宽的电平。D3；D4，TR7组成一个“与非门”电路，只有Ul—f和U2的输出全是高电平时，TR7才输出低电平．因此探测空间的每一个动静都会被LED显示，但不一定有输出，必须是一连申动静形成的多脉冲才能使“与非门”翻转，从而达到防止因偶然扰动等因素造成的误报警。
 
制作方法
1．本电路的印制板如图2所示，元件安装图如图3。
2．电路中所有电阻均采用l／8W或1／16W小型电阻，电．解电容耐压选16V小型电解电容。二极管除D6用1N4001外，其它均选用1N4148。三极管IRl～IR7均选用、C1815小功率管，其它电荣均选用涤纶电容．VR选用
0.5W200K可调电位器，晶振选用40kHz，超声波发射，接收头分别选用T40-16，R4o-l6，也可用UCM-40T、 UCM·40R或国产探头代换。集成电路U1选用CD4069，或国产CC4069代换,U2选用日本NE556或用国产型号代换，插座可选用3.5mm 普通立体声插座。
3．电路的外壳可用塑料或有机玻璃自行粘贴．将LED电位器装在面板上，两只超声波探头固定在电路板上后，应在面板相应的位置上留好适当孔径。(可参考图4)
 
4．元件的数值均在图中标明，可按图组装，只要按图选择元件，并焊接无误，一般无需调试，一装即成。较好后调节电位器VR，探测距离应在0.2～3.5m范围内变化(若探头质量好可增加探距到6米左右)。