Autor: Velimir Cvetković

E-mail: cveve@eunet.yu

ULTRAZVUČNE SONDE

Firma Herian Proffer je predstavila novu generaciju ultrazvučnih sondi. Ove sonde karakterišu velika preciznost i male dimenzije.

Pored ovih sondi Herian Proffer proizvodi i dodatnu opremu kao što su pretvarači na standardne strujne i naponske nivoe, kao i mikrokontrolerske uređaje za monitoring i upravljanje. Ove ultrazvučne sonde mogu da mere razdaljinu u opsegu od 0,1 metar do preko 20 metara. Osim razdaljine, mogu se meriti i brzina, ubrzanje, vibracije...itd. Merenje može biti vršeno nad čvrstim objektima kao i nad tečnostima i rastresitim šaterižama. Kabal za priključivanje ima pet izvoda različitih boja i to: Crveni, crni, beli, braon i zeleni. Crveni i zeleni izvod se povezuju na napajanje. Sonde nisu previše zahtevne što se tiče napajanja tako da posao može da završi i jeftin AC/DC adapter. Kartice za akviziciju podataka obično poseduju i izvor stabilnog napona, pa ako koristimo neku od ovih kartica možemo da iskoristimo i tu mogućnost. Zeleni izvod se priključuje na zajednički potencijal (COMMON), a crvena na plus (slika 2.)

Slika 2. Način povezivanja

S obzirom da obezbeđuju i analogne i digitalne izlaze, ove sonde se mogu priključivati direktno na većinu mikrokontrolera i PLC-a. Minimalni zahtevi za povezivanje su dva digitalna I/O pina (jedan pin za predaju a drugi za prijem). Sonde se mogu priključiti i na paralelni port PC-ja. Kako PC ima više I/O pinova, može se povezati više sondi.

Način povezivanja

Crni izvod se vezuje na digitalni izlaz uređaja za monitoring, a braon na digitalni ulaz. Poželjno je da digitalni ulaz bude interapt ili time capture pin. Osnovne karakteristike su date u tabeli ispod.

Slika 3. predstavlja signal na digitalnom ulazu sonde HE-US 33 (crni provodnik), a na digitalnom izlazu uređaja za monitoring. Stanje na izlaznom pinu uređaja za monitoring se postavi na visok nivo (5 volti) u trajanju od nekoliko milisekundi, a zatim se vrati na nizak nivo. Ova akcija će usloviti emisiju ultrazvuka iz sonde HE-US 33 učestalosti 40 Khz u trajanju impulsa na digitalnom ulazu sonde.

Slika 3 Izgled signala na I/O pinovima

U zavisnosti od udaljenosti objekta čiju udaljenost merimo dobićemo povratni signal (eho). Ovaj signal se javlja na analognom i na digitalnom izlazu (bela i braon žica, respektivno). Slika 3. prikazuje oblik signala na analognom izlazu.

U nekom vremenu, T1 koje sledi posle emisije ultrazvuka u trenutku T0, detektovaće se reflektovani signal od objekta. Izmereno vreme između trenutaka T0 i T1 predstavlja udaljenost uzmeđu sonde i objekta. Udaljenost u metrima se dobija na sledeći način:

X(razdaljina u metrima) = 344*(T1-T0)

Slika 3. predstavlja signal na braon provodniku. To je u stvari signal sa belog provodnika prilagođen upotrebi u mikrokontrolerskim sistemima. Signal je sačinjen od povorke impulsa učestalosti 40 Khz i amplitude 5V. Ako se braon provodnik priključi na interapt pin mikrokontrolera, program će u trenutku T1 prekinuti izvršavanje tekućeg programa i počeće da izvršava servisnu rutinu za taj interapt. Sonda HE-US 33 ima petožilni kabal dužine 2 m za priključivanje na uređaj za monitoring. Rastojanje između sonde i uređaja može biti i do 100 metara, a da ne dođe do značajnijeg slabljenja signala. Opis funkcija provodnika je dat u tabeli ispod.

Tehničke karakteristike i rezultati testiranja

Sonda HE-US 33 je testirana pod sledećim uslovima: Napon napajanja 12V, Signal za predaju (na crnom provodniku) 1 ms, a pauza između dva takva impulsa 80 ms. Analogni napon se meri na provodniku bele boje.

Pročitajte više o ovoj temi

Temperaturni transmiter Moderni načini merenja fizičkih veličina RS 485 komunikacija

C o p y r i g h t  1998 mikroElektronika. All Right Reserved. Za sva pitanja obratite se redakciji