초음파거리계

소개글

초음파거리계 이론, 부분별 회로설명, 실험사진이 포함되어 있습니다.

목차

1. 초음파 거리계의 이해
2. 초음파 거리계의 회로 이해 및 부분 파형
3. 프로그램의 이해

본문내용

1. 초음파 거리계의 이해
(1) 초음파
초음파란 음향진동의 일종으로 진동수가 매초 2만번으로 인간이 귀로 들을 수 있는 가청 주파수 범위를 넘는 주파수의 음파를 말한다. 인간이 귀로 들을 수 있는 가청 주파수 범위의 상한을 넘는 20KHz부터 초음파 세정기 등에 많이 이용되는 30KHz, 50KHz, 100KHz, 초음파 거리계등에 사용되는 100KHz, 1MHz, 20MHz로 그 범위는 대단히 넓다 할 수 있다.

(2) 음속
음속이란 매질을 통과하는 소리가 갖는 전파속도를 말한다. 음속은 매질의 부피탄성률과 정지상태의 밀도의 영향을 받아 결정되는데, 음파가 소밀파로서 매질 속을 진행하는 속도를 보면, 0℃, 1기압에서의 공기 중 속도는 343m/s가 된다.
섭씨온도인 T℃의 공기 속에서 음속(v)은 가 된다.
예를 들어 15℃일 경우 가 되는 것이다.

(3) 초음파 거리계
초음파 거리계는 초음파를 이용하여 거리를 측정하는 것으로, 초음파의 반사를 이용한 것이라고 볼 수 있다. 즉, 초음파를 송신하고 대상물에서의 반사파를 수신하여 그 경과시간으로부터 거리를 계산하는 것이다. 작품은 기본적으로 초음파센서를 이용하여 초음파를 송·수신 하며, 그 경과시간을 계산하게 된다.

(4) 초음파 거리계의 측정 원리
초음파를 송신한 후 반사되어 되돌아온 시간으로부터의 거리 측정원리는 다음과 같다.
우선 초음파 센서의 송신측에서 단시간의 펄스 모양의 신호를 송출한다. 송신파가 완전히 정지 한 후, 반사파의 수신을 개시한다. 송신한 신호는 물체까지 나아간 후 반사되어 되돌아온다.

<중 략>

2. 초음파 거리계의 회로 이해 및 부분 파형
(1) 송신부
송신부에서는 전원을 5V에서 9V로 전환하기 위해서 트랜지스터를 이용해 Level Shift를 사용하였다. 또한 단일전원 CMOS 인버터 회로와 수정발진기를 더하여 연결하면 2배로 사용이 가능한데, 그림1과 같이 전류의 증가 및 출력을 높이기 위해서 4069 IC와 수정발진기를 이용하여 전원전압을 2배로 증가시켰다.

참고 자료

없음