فایل کامل مطالعه علمی درباره فاصله‌سنج مافوق صوت (اولتراسونیک)؛ بررسی اصول عملکرد، طراحی و کاربردهای صنعتی

توجه : این پروژه فقط به صورت فایل (با پسوند) zip ارائه میگردد
تعداد صفحات فایل : ۵۲

فرمت فایل : ورد

قسمتی از محتوی فایل

تعداد صفحات : ۵۲ صفحه

فاصله سنج مافوق صوت ( اولتراسونیک ) به کمک میکرو کنترلر PIC 
فاصله سنج معرفی شده در این بخش از میکروکنترلر PIC16f873 استفاده میکند .
فرکانس مافوق صوت مورد استفاده حدود KHz 40 است .
در فاصله سنج معرفی شده ، ویژگی های زیر از PIC مورد استفاده قرار گرفته است : واقع نگار : مدت زمانی که پس از ارسال موج اولتراسونیک ، طول می کشد که موج پس از برخورد به شی مورد نظر باز گردد ، اندازه گیری می شود .
مبدل A/D : سرعت انتشار صوت با دما تغییر می کند .
از یک مبدل A/D برای اصلاح مقدار نمایش داده شده استفاده می شود .
فاصله سنج مافوق صوت ( اولتراسونیک ) .
.

نمودار مداری فاصله سنج مافوق سوت بررسی مدار مدار گیرنده : مدار گیرنده تقریباً مانند مدار گیرنده فاصله سنج های مافوق صوت بدون میکرو کنترلر می باشد .
سیگنال اولتراسونیک ( مافوق صوت ) که به وسیله حس گر ( سنسور ) دریافت می شود ، طبقه اول آن را ۱۰۰ برابر ( db 40 ) و طبقه دوم آن را ۱۰ برابر ( db 20 ( می کند .
معمولاً از منبع تغذیه دوبل ( مثبت و منفی ) برای تقویت کننده های عملیاتی استفاده میشود.
اما در اینجا تنها از یک منبع V 9 + برای تغذ یه آنها استفاده شده است .
بنابراین به ورودی مثبت تقویت کننده های عملیاتی ، نصف ولتاژ تغذیه به عنوان ولتاژ بایاس اعمال می شود .
بنابراین سیگنال جریان متناوب میتواند براساس ولتاژ مرکزی V 5/4 تقویت شود .
هنگامی که تقویت کننده های عملیاتی دارای فید بک منفی هستند ، ولتاژ ورودی پایه مثبت و منفی آنها تقریباً باهم برابرند .
این حالت را زمین مجازی می نامند .
بنابراین ، با وجود ولتاژ بایاس ، طرف مثبت و منفی سیگنال جریان متناوب به طور یکسان تقویت می شود .
اگر از ولتاژ بایاس استفاده نشود ، سیگنال جریان متناوب دچار اعوجاج می گردد .
از این روش ، هنگامی که تقویت کننده عملیاتی ( Op – amp ) از منبع دوبل به جای یک منبع تکی ، تغذیه می شود استفاده می گردد .
مدار آشکار ساز آشکار سازی با آشکار کردن سیگنال مافوق صوت دریافتی انجام می گیرد .
این کار به وسیله یکسو کننده نیم موج که از دیود ها ی مسدود کننده شاتکی  استفاده می کند ، انجام میشود.


شکل ۱ مدار تقویت سیگنال شکل ۲ باوجود به دامنه سیگنال آشکار شده ، یک ولتاژ DC در دوسر خازن خروجی مدار ظاهر خواهد شد.
از دیودهای مسدود کننده شاتکی استفاده شده است زیرا مشخصه فرکانس بالای آنها مناسب می باشد .
آشکار ساز سیگنال این مدار ، سیگنال اولتراسونیک برگشتی از شی مورد نظر را آشکار می کند .
خروجی مدار آشکارساز به کمک مقایسه کننده آشکار میشود .
در مدار شکل (۳) تقویت کننده عملیاتی که با یک منبع تغذیه می شود به عنوان مقایسه کننده به کار رفته است .
تقویت کننده عملیاتی اختلاف بین پایه ورودی مثبت و منفی خود را تقویت کرده و در خروجی ظاهر می سازد .
درحالتی که تقویت کننده عملیاتی دارای فید بک منفی نمی باشد ، خروجی با یک ولتاژ ورودی کوچک به حالت اشباع می رود .
ضریب تقویت کننده های عملیاتی در حالت بدون فید بک معمولاً از ۱۰۰۰۰ بزرگتر است .
بنابراین هن