Aufbau und Zusammensetzung des Infrarot-Fotoentfernungsmessers
Ein Infrarot-Entfernungsmesser besteht hauptsächlich aus einer Einheit zur Modulation der Lichtemission, einer Empfangseinheit, einer Phasenmesseinheit, einer Zähl- und Anzeigeeinheit, einer Logiksteuereinheit und einem Leistungswandler sowie weiteren Teilen. Seine Lichtquelle ist normalerweise eine Arsen-geerntete (GaAs) Halbleiter-Leuchtdiode. Wenn eine beträchtliche Menge Strom durch die PN-Verbindung der GaAs-Diode fließt, wird von der PN-Verbindung Nahinfrarotlicht mit Wellenlängen von 3,72 μm bis 5,94 μm emittiert. Dies ist auf die Elektronen-Loch-Verbindung des dotierten GaAs-Halbleiters zurückzuführen, die überschüssige Energie in Form von Photonen freisetzt und erzeugt. Und die Intensität des emittierten Lichts ändert sich mit dem eingespeisten Strom. Daher kann es als Lichtquelle für einen Entfernungsmesser verwendet werden, indem die Stärke des eingespeisten Stroms direkt durch die Amplitudenmodulation auf die Intensität des emittierten Lichts geändert wird. Das heißt, dieses Halbleiter-Leuchtelement hat sowohl die Funktion der „Strahlung“ als auch der „Modulation“.
Das zum Empfangen von moduliertem Licht verwendete Infrarot-Fotoelektrik-Erkennungsumwandlungsgerät ist normalerweise eine Silizium-Fotodiode oder Lawinenfotodiode. Diese Geräte haben einen „Photovoltaikeffekt“. Wenn externes Licht auf seinen PN-Übergang eingestrahlt wird, entsteht aufgrund des Effekts der photoelektrischen Energieumwandlung in den PN-Polen eine Potentialdifferenz, deren Größe mit der Intensität des einfallenden Lichts variiert.
Die Größe des Unterschieds variiert mit der Intensität des einfallenden Lichts und spielt somit die Rolle der „Demodulation“.
Aufbau und Struktur eines Ultraschall-Entfernungsmessers
Der Ultraschallgeneratorkreis ist ein Ultraschallgeneratorkreis. Doppelzeitgeber EN556 (U2b) monostabiler Trigger. R6 und C6 bilden einen Differenzialkreis, dessen Funktion darin besteht, beim Drücken der Taste S2 den niedrigen Pegel in einen positiven und einen negativen Spitzenimpuls umzuwandeln, nachdem VD1 den negativen Spitzenimpuls erhalten hat, der den monostabilen Trigger-Flipflop auslöst. Der hohe Pegel des monostabilen Flipflops hält etwa 1 ms an, d. h. tw ≈ 1,1R5C5 ≈ 1 ms. EN556 (U2n) besteht aus einem mehrharmonischen Oszillator, einem Erdungswiderstandsprüfer mit einer Schwingfrequenz von f1=1/T1 ≈ 1/{0,7 [(R1 + R2) + 2 (R3 + R4)] C3 ≈ 40 kHz. Der Oszillator wird durch den Ausgangspegel des monostabilen Triggers gesteuert. Wenn der monostabile Triggerausgang hoch geht, schwingt der polyharmonische Oszillator und Pin 5 des EN556 gibt etwa 40 Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 40 kHz und einem Arbeitszyklus von etwa 50 % aus. In Anbetracht der Instabilität der Startphase des polyharmonischen Oszillators ist das Design so ausgelegt, dass eine große Anzahl von Impulsen verloren geht. Wenn die Anzahl der ausgegebenen Impulse zu gering ist, ist die Emissionsintensität gering und die Messdistanz kurz. Wenn die Anzahl der Impulse jedoch zu hoch ist, ist die Zünddauer lang und die Impulsfolge wird noch nicht ausgelöst, wenn sie sich in der Nähe des Messobjekts befindet, was dazu führt, dass das vom zuerst ausgelösten Impuls erzeugte Echo das Empfangsende erreicht, was die Entfernungsmessungsergebnisse beeinflusst und dazu führt, dass die blinde Zone der Entfernungsmessung zunimmt. (U1) der Ultraschallimpuls-Antriebsschaltung U1a ~ U1e kann die Amplitude der Impulsspannung erhöhen, die den Ultraschall-Sendewandler antreibt, eine effektive elektrisch/akustische Umwandlung durchführen, die Fähigkeit zur Übertragung von Ultraschallwellen verbessern und die Messdistanz erhöhen. Die 40-kHz-Impulsfolge wird einmal durch U1a invertiert, dann durch U1b und U1e parallel invertiert, einmal durch U1c und U1d parallel invertiert. Die andere Seite wird durch die parallelen Inverter von U1c und U1d invertiert.
