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Thema: Ansteuerung eines Ultraschall-Transducers ?

  1. #1
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    Ansteuerung eines Ultraschall-Transducers ?

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    Hallo alle miteinander,

    ich hab ne Schaltung für nen US-Transducer ( Sender ist gleichzeitig Empfänger: Murata MA400A1), die ich weder ganz verstehe, noch vernünftig aufgebaut kriege.

    An TP2 liegt ein 400kHz-Rechteck, an TP1 und TP3 leg ich extern den Impuls zum Feuern des US.

    Wozu sind die Schaltungsteile, die ich rot bzw. grün unterlegt habe?
    Was für einen logischen Pegel liefert der grüne Teil für das NAND-Gatter?

    Ich hab mir die wesentlich einfachere US-Schaltung von Manf angeschaut,
    kann man die US-Schaltung als Transducer-Schaltung adaptieren?

    Noch zwei weitere Fragen:
    Kennt jemand von Euch nen Vergleichstyp für 2SA1048, TA75393AP?

    Vielen Dank für Eure Hilfe im Voraus
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken circuit.gif   scope.jpg  

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Grün ist ein Oszillator zum Zählen der Zeit. Die grüne Schaltung liefert einen Takt an das Gatter das bis zu Eintreffen des Echos offen ist.
    Rot ist ein Oszillator für die Ablaufsteuerung.
    Die Funktionsweise ist ähnlich dem US Interface beim Asuro mit der Schwellwert-Zeitfunktion an TP6.

    Es werden CMOS Inverter als Analogverstärker eingesetzt. Solche Schaltungen erfordern Erfahrung und Geschick im Umgang mit den Bausteinen. Je nach Technologieversion des 4069 arbeitet er so nur bei modifizierter Versorgungsspannung.

    Die Signalweiche wird hier durch die beiden Dioden realisiert. Wenn der Eingangsverstärker schnell genug aus der Übersteuerung herauskommt geht es so.

    Die üblichen Wandler arbeiten mit 40kHz man sollte noch einmal bei der Quelle prüfen, ob ein Druckfehler hereingekommen sein kann.
    Manfred

  3. #3
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    Hallo Manf,

    vielen Dank für Deine schnelle Antwort.

    Zitat Zitat von Manf
    Grün ist ein Oszillator zum Zählen der Zeit. Die grüne Schaltung liefert einen Takt an das Gatter das bis zu Eintreffen des Echos offen ist.
    Aha. Ok, aber - is wahrscheinlich ne blöde Frage - wieso entsteht ein Takt? An den Inverter liegt doch gar kein definiertes Signal, oder?

    Zitat Zitat von Manf
    Es werden CMOS Inverter als Analogverstärker eingesetzt. Solche Schaltungen erfordern Erfahrung und Geschick im Umgang mit den Bausteinen. Je nach Technologieversion des 4069 arbeitet er so nur bei modifizierter Versorgungsspannung.
    Ähm, hört sich an, als ob das ziemlich viel Tüftelei und Probiererei ist.
    Hast Du - oder jemand Anderes - eine Idee, wie man das einfacher aufbaut?

    Zitat Zitat von Manf
    Die üblichen Wandler arbeiten mit 40kHz man sollte noch einmal bei der Quelle prüfen, ob ein Druckfehler hereingekommen sein kann.
    Manfred
    Ne, ist wirklich nen 400kHz Sensor, deswegen auch der CSB400P als Taktgeber. Falls Du Zeit hast kannst Du Dir hier: http://search.murata.co.jp/Ceramy/Ca...n&sParam=MA400 das Datenblatt von dem Teil anschauen.

    Könnte man Deine US-Schaltung evtl. für "Einkapselbetrieb" modifizieren? Sie ist ja wesentlich übersichtlicher...

    Ich bräuchte nur ein zum Abstand / zur Echolaufzeit möglichst proportionales Signal zwischen 0-10 V.

    Problem ist halt, das Sender und Empfänger eine Kapsel ist. Und eine Modifikation in diesem Punkt ist nicht möglich.

    Vielen Dank
    Andreas

  4. #4
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Die beiden Inverter der grünen Schaltung sind zu einem Oszillator zusammengeschaltet. Das ist noch die einfachere Analogschaltung. Die Verstärker, die gerade bei 400kHz recht leistungsfähig mit Logik-Invertern realisiert werden können, sind etwas schwieriger zu stabilisieren.

    Soll es denn 400kHz sein?, ich weiß ja nicht was Du Dir zutrauen kannst. Als erste Schaltung sollte man es mal mit zwei Wandlern probieren, in der Ausbauversion kann man dann die Signalpfade auch noch vor dem Wandler zusammenführen.
    Manfred

  5. #5
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    Zitat Zitat von Manf
    Die beiden Inverter der grünen Schaltung sind zu einem Oszillator zusammengeschaltet. Das ist noch die einfachere Analogschaltung
    Oszillator is mir nicht wirklich klar. Reicht allein die Versorgungsspannung am 4069 und ein bißchen R-C-Kram, um eine stabile Schwingung hinzukriegen?
    Warum hängt der Teil nicht am Crystal CSB400P?

    Zitat Zitat von Manf
    Soll es denn 400kHz sein?, ich weiß ja nicht was Du Dir zutrauen kannst. Als erste Schaltung sollte man es mal mit zwei Wandlern probieren, in der Ausbauversion kann man dann die Signalpfade auch noch vor dem Wandler zusammenführen.
    Manfred
    Ist ja nicht meine erste Schaltung...

    Der Bot und die Sensoren sind da, allein die Steuerung raucht regelmäßig ab. Deswegen will ich versuchen, möglichst nach Originalplänen des Sensorherstellers die Steuerung selbst aufzubauen oder eine gleichwertige Ersatzschaltung auf die Reihe zu kriegen.

    Den CSB400P werd ich durch nen NE555-Circuit ersetzen, bei dem ich die Frequenz exakt auf die Resonanzfrequenz des Sensors abgleichen kann.

    Bin für jede Hilfe dankbar
    Andreas

  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Der Oszillator ist unter anderem hier beschrieben. Ich nehme an er soll für die Umgebung eine tiefere Frequenz als 400kHz haben.
    http://www.geocities.com/templarser/clocks.html

    Es ist anzunehmen, dass er (in der etwas älteren Schaltung) so eingestellt wird, das der angeschlossene Zähler bei der gewählten Frequenz gleich den Abstand in inches anzeigt.
    Manfred

  7. #7
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    Zitat Zitat von Manf
    Der Oszillator ist unter anderem hier beschrieben. Ich nehme an er soll für die Umgebung eine tiefere Frequenz als 400kHz haben.
    http://www.geocities.com/templarser/clocks.html
    Danke für Deine Zeit und die schnellen Antworten.
    Der Link wird mir hoffentlich helfen, das Prinzip zu verstehen.

    Zitat Zitat von Manf
    Es ist anzunehmen, dass er (in der etwas älteren Schaltung) so eingestellt wird, das der angeschlossene Zähler bei der gewählten Frequenz gleich den Abstand in inches anzeigt.
    Manfred
    Im "Test Data Sheet" ist auch die LCD-Ausgabeeinheit, allerdings ist keine Einheit ( cm oder inch ) angegeben.

    Grüße
    Andreas

  8. #8
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    Ich meinte nur die einstellbare Frequenz des grünen Oszilators für die direkte Ausgabe der Entfernung (in was auch immer). Man kann ihn sicher auch mit NE555 bauen.

    allein die Steuerung raucht regelmäßig ab.
    Hier ist wohl mindestens ein Problem, die rückgekoppelten Inverter, die als 400kHz Verstärker arbeiten sollen, sind wohl genauer zu betrachten. Es gibt Daten über Stromaufnahme Verstärkung und Grenzfrequenz dieser Elemente.
    http://www.imagineeringezine.com/PDF...invertamp1.PDF
    Bei einem Update der Technologie ist das Ganze zu aktualisieren. Bei einer feinen Einstellung der Versorgungsspannung und der Rückkopplung müßte es möglich sein.
    Manfred

  9. #9
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    Ich komm nicht weiter...

    @Manf:
    Bei einem Update der Technologie ist das Ganze zu aktualisieren. Bei einer feinen Einstellung der Versorgungsspannung und der Rückkopplung müßte es möglich sein.
    Wie sähe ein Update in Deine Augen aus?
    Gibts nicht nen IC wie den LM1812, den ich als einzigen(!!) Baustein gefunden habe, der ohne viel Krimskrams die gleiche Aufgabe erledigen kann.
    Es gibt nur noch Restbeständen und für €40 / Stück aufwärts.

    Ich hab (noch) nicht das nötige Handwerkszeug, um die RN-Ultraschall-Interface-Schaltung http://www.roboternetz.de/wissen/ind...hall_Interfacemeinen Bedürfnissen anzupassen

    Hat jemand eine Idee?
    Alle sagten: Das geht nicht, das geht nicht !
    Dann kam einer, der hat das nicht gewusst und hat es gemacht.

  10. #10
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    Es gibt doch fertige Interfacemodule für weniger als 40€ wie ist es damit?

    eine Quelle:
    http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=168

    Manfred


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