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40kHZ超声波发射电路(1)40kHZ超声波发射电路之一，由F1~F3三门振荡器在F3的输出为40kHZ方波，工作频率主要由C1、R1和RP决定，用RP可调电阻来调节频率。
F3的输出激励换能器T40-16的一端和反向器F4，F4输出激励换能器T40-16的另一端，因此，加入F4使激励电压提高了一倍。
电容C3、C2平衡F3和F4的输出，使波形稳定。
电路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四个反向器，剩余两个不用（输入端应接地）。
电源用9V叠层电池。
测量F3输出频率应为40kHZ±2kHZ，否则应调节RP。
发射超声波信号大于8m。
40kHZ超声波发射电路(2)40kHZ超声波发射电路之二，电路中晶体管VT1、VT2组成强反馈稳频振荡器，振荡频率等于超声波换能器T40-16的共振频率。
T40-16是反馈耦合元件，对于电路来说又是输出换能器。
T40-16两端的振荡波形近似于方波，电压振幅接近电源电压。
S是电源开关，按一下S，便能驱动T40-16发射出一串40kHZ超声波信号。
电路工作电压9V，工作电流约25mA。
发射超声波信号大于8m。
电路不需调试即可工作。
40kHZ超声波发射电路(3)40kHZ超声波发射电路之三，由VT1、VT2组成正反馈回授振荡器。
电路的振荡频率决定于反馈元件的T40-16，其谐振频率为40kHZ±2kHZ。
频率稳定性好，不需作任何调整，并由T40-16作为换能器发出40kHZ的超声波信号。
电感L1与电容C2调谐在40kHZ 起作谐振作用。
本电路适应电压较宽（3~12V），且频率不变。
电感采用固定式，电感量5.1mH。
整机工作电流约25mA。
发射超声波信号大于8m。
40kHZ超声波发射电路(4)40kHZ超声波发射电路之四，它主要由四与非门电路CC4011完成振荡及驱动功能，通过超声换能器T40-16辐射出超声波去控制接收机。
其中门YF1与门YF2组成可控振荡器，当S按下时，振荡器起振，调整RP改变振荡频率，应为40kHZ。
超声波发射电路图
超声波电路主要是由反相器74LS04和超声波发射换能器T1构成的，使用CPU内部的PWM 定时计数器输出的40KHZ方波信号。
一路经一级反相器（U1C与U1E并联组成一级）后送到超声波换能器的一个电极（T1的1脚）；另一路经两级反相器（U1D为第一级，U1B和U1A组成第二级）后送到超声波换能器的另一个电极（T1的2脚）。
用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。
输出端采两个反相器并联，以提高驱动能力。
上位电阻R1,R2一方面可以提高反相器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果。
超声波接收电路图
超声波接收电路原理图如图所示，CX20106A是一款红外检测波接收的专业芯片，常用于电视机红外遥控接收器。
其优点是简单易用，电路连接简单，且减小了生产调试的麻烦。
当CX20106A接收到40KHZ的信号时，会在第7脚产生一个低电平下降脉冲，这个信号可以接收到ARM的外部中断引脚作为中断信号输出。
超声波在气体、液体及固体中以不同速度传播，定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强。
超声波能以一定速度定向传播、遇障碍物后形成反射，利用这一特性，通过测定超声波往返所用时间就可计算出实际距离，从而实现无接触测量物体距离。
超声波测距迅速、方便，且不受光线等因素影响，广泛应用于水文液位测量、建筑施工工地的测量、现场的位置监控、车辆倒车障碍物的检测、移动机器入探测定位等领域。
本文设计的数字式超声波测距仪通过对超声波往返时间内输入到计数器特定频率的时钟脉冲进行计数，进而显示对应的测量距离。
一．超声波发生电路图1为超声波发生电路。
双定时器EN556(U2b)组成单稳态触发器。
R6和C6构成微分电路，其作用是：当按键S2按下时，低电平变成正负尖顶脉冲，经过VD1得到负尖顶脉冲，触发单稳态触发器翻转。
单稳态翻转输出的高电平持续约1ms，即tw≈1．1R5C5≈1ms。
EN556(U2n)组成多谐振荡器，振荡频率f1=1／T1≈1／{0．7[(R1+R2)+2(R3+R4)]C3≈40kHz。
该振荡器振荡受单稳态触发器输出电平控制。
当单稳态触发器输出高电平时，多谐振荡器产生振荡，EN556的引脚5输出约40个频率为40kHz、占空比约50％的矩形脉冲。
考虑到多谐振荡器起振阶段不稳定，因此设计输m脉冲数较多。
若输出脉冲数太少，则发射强度小，测量距离短。
但脉冲数过多，发射持续时间长，在距离被测物较近时，脉冲串尚未发射完，这样导致先发射出的脉冲产生的回波将到达接收端，影响测距结果，造成测距盲区增大。
74HC04(U1)的U1a~U1e组成超声波脉冲驱动电路，可提高驱动超声波发送传感器的脉冲电压幅值，有效进行电／声转换，增强发射超声波的能力，增大测量距离。
40kHz脉冲串的一路经U1a反相，再经由U1b和U1e并联的反相器反相；其另一路经南U1c和U1d并联的反相器反相。
图1超声波发生电路这样，施加在超声波发送传感器两端上的2路脉冲电压相位相反，使超声波发送传感器两端上的脉冲电压峰一峰值提升近电源电压的2倍，输出功率提高4倍。
单片机单片机套件单片机实验板单片机MCU单片机仿真器单片机编程器其它单片机二极管限幅二极管稳压二极管微波二极管开关二极管检波二极管混频二极管红外发射二极管恒流二极管硅粒子、硅堆、高压二极管光电二极管功率二极管高频二极管PIN二极管变容二极管触发二极管磁敏二极管调制二极管发光二极管放大二极管肖特基二极管旋转二极管雪崩二极管整流二极管整流桥阻尼二极管特快恢复二极管频率倍增二极管高压硅光敏二极管齐纳二极管热敏二极管色敏二极管双基极二极管瞬态抑制二极管SMD二极管二极管模组其他二极管二极管模块整流桥模块快速反应二极管模块三极管(晶体管）场效应三极管达林顿三极管阻尼三极管低噪声放大三极管高反压三极管快恢复三极管功率三极管其他三极管晶闸管模块场效应管（模块）GTR达林顿模块IGBT结型场效应管绝缘栅（MOS）场效应管其他场效应管电阻器压敏电阻贴片、片式电阻碳膜电阻水泥电阻湿敏电阻色环电阻刹车、制动电阻熔断、保险丝电阻薄膜金属氧化膜电阻绕线电阻器气敏电阻铝壳电阻排电阻、网络电阻可变电阻精密电阻金属膜、金属氧化膜电阻光敏电阻功率电阻器高压电阻分流电阻珐琅电阻电阻(负载）箱玻璃釉膜电阻其他电阻电阻排薄膜电阻器厚膜芯片网络电阻厚膜芯片电阻普通线绕电阻金属氧化膜固定电阻器金属膜电阻器热敏电阻金属覆膜熔断电阻器薄膜芯片网络电阻器电容器电解电容校正电容无感电容陶瓷电容钽电容贴片电容马达、启动电容铝电解电容可调电容聚丙烯电容法拉电容多层陶瓷电容独石电容涤纶电容瓷片电容玻璃釉电容穿芯电容薄膜电容器玻璃电容安规电容机薄膜电容云母电容真空电容纸介电容其他电容铁壳油浸电容高频电容异电性高分子固定电容器滤波电容器谐振电容器开关DIP、拨码开关钮、按键开关拨动、滑动开关拨码开关触摸、感应开关船形、跷板开关刀开关倒顺开关电动工具开关电源开关调速开关定时、时控开关防爆开关防水开关浮球开关负荷开关复位开关感应开关杠杆式开关高压开关隔离开关光电开关光耦霍尔开关脚踏开关接近开关空气开关流量开关钮子开关其他开关元件墙壁开关轻触开关三向、五向、多向开关双位开关水银开关推推式电源开关微动开关温控、温度开关限位开关行程开关旋转、波段开关压力开关遥控开关光纤开关叶片开关钥匙开关振动开关直键、琴键开关转换开关组合开关其他开关电位器步进、伺服电位器带开关、推拉电位器单连电位器双连电位器单圈电位器多圈电位器导电塑料电位器合成碳膜电位器金属膜电位器实心电位器陶瓷电位器贴片电位器玻璃釉可调电位器直滑式电位器线绕电位器摇杆电位器其他电位器继电器安全继电器步进继电器差动继电器大功率继电器电磁继电器电力继电器干簧式继电器高频继电器高压继电器固态继电器光藕继电器过流继电器过载继电器极化继电器汽车继电器热继电器干簧继电器时间继电器水银继电器通信继电器温度继电器信号继电器压力继电器中间继电器其他继电器电源UPS电源可编程电源医用电源稳压电源模块电源开关电源电源适配器变频电源PC电源EPS应急电源LED防水电源其他电源裸板电源逆变电源消防电源通信电源轨道电源电感器可调电感直插电感器贴片电感射频、高频电感色环电感共模电感功率电感器扼流线圈电感电压互感器电流互感器电感线圈磁珠电感磁环电感一字型电感其他电感器晶体振荡器、滤波器压控晶振压电陶瓷换能器（片)谐振器线圈滤波器温补、恒温晶振贴片晶振陶瓷谐振器陶瓷陷波器陶瓷滤波器陶瓷鉴频器声表面振荡器声表面谐振器声表面滤波器压电陶瓷元件晶振（普通）晶体谐振器晶体滤波器鉴频器双工器模块混频器模块隔离器模块分频网络分频器调频器电源滤波器带通滤波器柱晶振荡器其他晶振器件其他声表面器件其他频率元件变压器整流、电源变压器油浸式电力变压器音频变压器网络变压器通信变压器耦合变压器逆变变压器脉冲变压器控制变压器回扫、行输出变压器环形变压器恒压变压器灌封变压器隔离变压器高温超导变压器高频变压器干式电力变压器自耦变压器开关、脉冲变压器电源变压器电抗器变流变压器CVT、恒压变压器其他变压器配件其他变压器RJ45变压器稳压器传感器震动传感器振动、接近、位移传感器力传感器电传感器压差传感器温度传感器速度、加速度传感器水分、湿度传感器视觉、图像传感器湿度传感器声波传感器色标、颜色传感器气体（烟雾）传感器流量传感器料位、液位传感器力矩、扭矩传感器接近传感器角度、倾角传感器加速度传感器霍尔与电流（压）传感器激光传感器光纤、激光传感器光电、光敏传感器风速、风向、风量传感器电压传感器电流传感器电量传感器电磁、磁敏传感器称重传感器超声波、声敏传感器测距、距离传感器其他传感器压力传感器位置传感器工业控制环境监测无线传感热释电传感器起重行业传感器数据采集模组、一氧化碳模组、可燃仪器设备厚膜电路拉力传感器测试仪表及其他传感器变送器流量计仪器仪表特殊应用产品短信报警器信号隔离器工业传感器惯性传感器工业安全防护系统过程仪表传感器识别与测量运动控制传感器位移传感器变频器专用变频器高性能通用变频器其他变频器电子调谐器、高频头机械调谐高频头电子调谐器(高频头）其他电子调谐器(高频头)可控硅（晶闸管）单向可控硅双向可控硅可控硅模块其他可控硅电线电缆裸电线音频线、视频线信号电缆线盘网管同轴电缆通讯电缆跳线特种电缆射频电缆漆包线排线控制电缆绝缘导线光纤电缆仪表电缆电子线电源线电气设备用电缆电力电缆穿管器网线护套线屏蔽线其他电线电缆高温线连接器（接插件）军用连接器圆形连接器印刷板连接器转换器音频、视频连接器压接式连接器线束同轴连接器同轴电缆组件同轴电缆压接式(条形）连接器防压连接器防水连接器手机连接器视频、音频信号连接器射频电缆射频、射频同轴连接器汽车、车用连接器排针军品连接器喇叭线卡座矩形、重载连接器接线柱接线端子光纤连接器高压连接器鳄鱼夹端子台、接线座端子电源连接器电脑USB连接器电缆组件电缆连接器电池连接器扁平电缆连接器IC插座老化测试插座其他连接器电连接器接插件显示器件段式液晶DLP光显屏(组件)EL电致发光片、冷光片LCD显示模块LCD液晶屏LED模块LED数码管LED显示模块OLED液晶显示模块（屏）PDP、等离子显示屏TFT LCD液晶显示屏（模块)VFD荧光显示模块（屏)触摸屏背光源、背光源组件点阵发光二极管偏光片工业显示器及挂件手机显示屏液晶模块真空荧光显示器(VFD)点阵LCD屏（模块)其他显示器件LED贴片LED照明LED汽车装饰LED大功率LED数码管LED发光模组软光条LED显示屏其他LEDLED灯具LCD液态晶体显示器印刷电路板(印刷线路板、PCB）薄膜线路板单面电路板(线路板)多层电路板刚柔(软硬)复合线路板高密度多层电路板铝基电路板柔性线路板,FPC柔性排线（FFC）软硬结合板多层（双面）线路板贴膜面板碳膜线路板线路板基材（板）线路板设计、抄板钢网开工面板金属标牌其他印刷线路板薄膜开关声频器件（扬声器、蜂鸣器)笔记本电脑扬声器电磁扬声器、鸣器电动式扬声器电吉他、乐器扬声器电视机扬声器（喇叭)耳机、微型扬声器蜂鸣器配件压电扬声器号筒（角)扬声器静电式扬声器低膜、塑膜扬声器宽频、全频扬声器汽车扬声器受话器、传声器（话筒)吸顶、草坪扬声器扬声器单元陶瓷扬声器其他扬声器、蜂鸣器电声(扬声器、蜂鸣器)配件T铁喇叭配件音膜、振膜、喇叭音盆、鼓纸喇叭音圈其他电声配件插头插座电话插头、插座电源插头、插座航空插头音频、视频插头插座转换插座地面插座桌面插座其他插头、插座放电管点火放电管陶瓷放电管玻璃放电管半导体放电管固体放电管高压放电管开关放电管陶瓷气体放电管气体放电管其他放电管保护元件保险丝管保险丝座、保险丝夹玻璃管保险丝电流保险丝电子断路器汽车、插片保险丝陶瓷管保险丝贴片保险丝温度保险丝自恢复保险丝自恢复熔断器其它保险丝ESD滤波器。
2款实用的超声波发生器电路图解
例一、多功能超声波发生器电路
见图①
图①超声波发生器电路图
工作原理如下:
AC220v市电经D1一D4桥式整流后在经过电容C1丶C2滤波后获得300v左右的直流电压，再经电阻R给BG2提供偏置电压，使BG2首先导通。
逆变变压器B共有4个绕组n1、n2、n3、n4绕于同一个高频磁芯上。
当BG1、BG2见图②
图②13005开关三极管
轮流导通与截止，使逆变电路进入振荡状态时，在绕组n4上输出AC24v电压，连接压电陶瓷片即可输出超声波。
此电路可作为清洗金属件机，可作为超声波雾化机，也可作为电子变压器。
例2、用于鱼缸加氧的超声波发生器
见图①
图①微型超声波发生器电路图
见图①工作原理:
本例是一个微型超声波发生器电路，用于鱼缸加氧。
电路釆用lC555时基集成电路，外围元件少。
电路中IC555电路接成无稳态多谐振荡器，振荡频率受电位器RP控制，可以在20kHz一40kH之间调节。
超声波信号由Ic555时基集成电路3脚输出，经电容C3耦合经变压器升压后，驱动压电陶瓷片B发出超声波。
超声波在水面可产生强烈的空气作用，使鱼缸内产生许多小泡泡，气泡中的气体来自空气，从而达到向水中加氧的目的。
元件选择: 变压器T可釆用老式晶体管收音机的输入输出变压器代替，也可以用铁氧体磁芯绕制。
B为Φ27一Φ35mm的压电陶瓷片，见图②
图②压电陶瓷片
将其装入带孔的小塑料盒内，使用时把它放入水中，调整BP 可观察到小孔向外冒出的小气泡，气泡越多越好，就成功了! 以上2例超声波发生器电路简单、用途广泛，实用各种场合。
超声波发射和接收电路在本设计中，我们设计的发射和接收电路都是分别只有一个，通过继电器进行顺、逆流方向收发电路的切换，这样做既降低了成本，又消除了非对称性电路误差，且发射脉冲通过使用单独的继电器分别对发射和接收换能器进行控制，使换能器的发射和接收电路完全隔离，消除了发射信号对接收的影响。
4.2.1超声波发射电路接收信号的大小和好坏直接取决于发射传感器的发射信号,由于使用收发共用型超声换能器，所以除了选用性能优良的超声波传感器外，发射电路和前级信号接收电路至关重要，它决定着整个系统的灵敏度和精度。
超声波测量最常用的换能器发射电路大体可分为三种类型：窄脉冲触发的宽带激励电路、调制脉冲谐振电路和单脉冲发射电路。
从早先国内进口的日本超声波流量计来看，基本都采用的是窄脉冲驱动电路。
这种电路在设计上一般是用一个极快速的电子开关通过对储能元件的放电来实现，这些开关器件通常为晶闸管或大功率场效应管（MOSFET）。
由于需要输出激励信号的瞬时功率大，因此开关器件必须由直流高压供电，一般要达到几十到一百伏以上，这在电池供电的系统中无法实现；此外，开关瞬间会产生高压脉冲，对整个电路的抗干扰设计不利。
而脉冲谐振电路设计起来比较简单，其基本方法是用振荡电路产生一个高频振荡，经过幅值和功率放大后接至换能器，使换能器发出超声波，确保高频振荡的频率与换能器固有频率一致，则可获得超声发射的最佳效果。
谐振电路能够使用较低的电压产生较强的超声波发射，适合使用电池供电的系统，而且它能精确地控制发射信号，效率高。
在本设计中，超声发射电路采用了连续脉冲发射电路，它由脉冲发生、放大电路构成，具体电路连接如图17所示。
单片机发出的方波信号经三极管放大和变压器升压，达到足够功率后推动换能器超声超声波，这里变压器的主要用途是升高脉冲电压和使振荡器的输出阻抗与负载（超声换能器）阻抗匹配，变压器与探头接成单端激励方式。
图17超声波发射电路4.3.2 超声波接收电路发射换能器发出超声波信号后，信号经过流体传播到接收换能器，中间有杂 质和气泡等影响，强度不断减小，并且强度也不稳定。
