Ultraschall verstärken

[Manf]

Wenn es schon ausführlich um Auflösung geht dann will ich noch ergänzen:
Die halbe Wellenlänge gilt für die Auflösung der Richtung.
Häufig setzt man gerade Ultraschall für die Ortung ein und möchte hauptsächlich wissen, ob sich in der angepeilten Richtung etwas befindet und in welchem Abstand.
Ein Objekt an dem die Wellen gestreut werden reflektiert auch etwas wenn die Abmessung sehr viel kleiner ist als die Wellenlänge, nur recht wenig, wenn das Objekt klein ist und es ist dann auch nur als Punkt wahrnehmebar. Die Wahrnehmbarkeit an sich ist aber nicht durch die Wellenlänge begrenzt.

[Dj EKI]

Wenn eine Welle ein objekt trifft, dann wird die doch sowieso zurück geschleudert. Egal wie lang die Welle ist, oder nicht?

Ich habe nun auch mit ein dc dc wandler beschäftigt. In den Shops bekomme ich nicht das, was ich brauche. Auch kein Trafo, dass genau das machen soll, was ich möchte. Da muss man sicherlich alles selber bauen. Aber ein Trafo werde ich nicht selber bauen können.
etwas habe ich schon selber gebaut und ich komme auch auf meine 40V. Ich könnte evtl die Frequenz auf 100kHz machen, um meine 60V zu haben, aber ich stoße sowieso auf ein paar Probleme.



Könnte ich damit überhaubt etwas anfangen? Da kommt nur konstante Spannung zustande durch die Spule. Es muss ja nicht unbedingt in den Minus Bereich gehen, so wie es üblig ist bei einem Lautsprecher, aber ich habe gehört, dass der Plus Bereich ausreicht.

mfg EKI

[Peter(TOO)]

Hallo EKI,

Ich könnte evtl die Frequenz auf 100kHz machen, um meine 60V zu haben, aber ich stoße sowieso auf ein paar Probleme.

Das geht eben nicht einfach!
Der Piezo-Wandler funktioniert wie ein Schwingquarz oder eine Stimmgabel.
Deiner hat was um die 40kHz, da schwingt der mechanisch mit. Andere Frequenzen dämpft er aber.
Deshalb geht die Schallleistung auch entsprechend zurück, wenn du den bei z.B. 35kHz betreibst, habe ich die aber schon, mit verweis aufs Datenblatt, geschrieben!

Auch kein Trafo, dass genau das machen soll, was ich möchte. Da muss man sicherlich alles selber bauen. Aber ein Trafo werde ich nicht selber bauen können.

Gibt's doch fertig, z.B. so etwas:
https://www.conrad.de/de/puls-transf...st-554116.html
Bei Verschaltung als Spartrafo kannst du die Spannung verfünffachen.

MfG Peter(TOO)

[Dj EKI]

Ich habe dich schon verstanden, die 100khz meinte ich nur für die 60 volt. Zeigt jedenfalls die simulation an.

Das teil, was du mir geschickt hast, ich wüsste leider nicht wie ich das anwenden kann. Was meinst du mit spartrafo?

[Peter(TOO)]

Das teil, was du mir geschickt hast, ich wüsste leider nicht wie ich das anwenden kann. Was meinst du mit spartrafo?

Ein Trafo funktioniert in beide Richtungen. Meistens macht man z.B. aus 230VAC 12VAC aber man kann damit auch aus 12VAC 230VAC machen. Die normalen Trafos haben dazu 2 Wicklungen, welche dann auch für eine galvanische Trennung sorgen.

http://www.mikrocontroller.net/artic...rtransformator
Dieser hat keine galvanische Trennung.

Die Eisenmenge eines Trafos hängt von der Leistung und der Frequenz ab. Mit zunehmender Frequenz kann man die selbe Leistung mit weniger Eisen übertragen, deshalb findet man in einem Schaltnetzteil nur so kleine Trafos. Allerdings steigen mit der Frequenz auch die Eisenverluste an, weshalb man dann Ferritkerne verwendet. Zudem brauch man kleinere Induktivitäten, also weniger Windungen, mit zunehmender Frequenz.

Bei 40kHz tut es ein normaler 50Hz-Trafo halt nicht mehr.

Der verlinkte Impulstrafo ist aber für höhere Frequenzen ausgelegt.
Das verlinkte Teil hat nun aber 3 Spulen mit Wicklungsverhältnissen von 1:1:3.
Wenn du jetzt an einer 1er-Spule 1VAC anlegst erhältst du an der anderen 1er auch 1VAC und an der 3er 3VAC.
1V+1V+3V = 5V

Wie weiter oben schon besprochen, kannst du mit der Brückenschaltung aus 5V 10Vpp erzeugen, mit dem Trafo werden daraus dann 50Vpp.
Betreibst du die Brücke mit 10V, ergibt dies 20Vpp und mal 5 bist du dann auf 100Vpp.

OK, ist jetzt etwas einfach gerechnet, da ich die Verluste weggelassen habe, also brauchst du etwas mehr als 10V für die Brücke.

MfG Peter(TOO)

[Ceos]

Auch kein Trafo, dass genau das machen soll, was ich möchte. Da muss man sicherlich alles selber bauen. Aber ein Trafo werde ich nicht selber bauen können.

Da hast du wohl was essentielles falsch verstanden!

Der Trafo in unserer Schaltung ist ein SMD Bauteil, 5x5mm und ca 6mm hoch (passend zum System gewickelt .. nur eine Hand voll Wicklungen)
Der wird, einfach ausgedrückt, an einem Anschluss der Primärwicklung von einem RC-Glied gespeist, wobei C ausreichend groß sein muss, und am 2ten Anschluss wird er periodisch über einen Leistungstransistor kurzgeschlossen. Der Strom der dabei durch die Primärwicklung rauscht, induziert auf der Sekundärwicklung dann eine Spannung, welche in den Piezo geht. Je nach Wicklungsverhältnis, erreichen wir damit auf Basis von 12V ganz leicht 200Vpp.

Außerdem hängt an der Piezo Seite auch noch ein passender (200Vpp) Verstärker der gleichzeitig als Limiter und Signalverstäker fungiert ... im Angeregten Zustand und während des Abklingens ist der Verstärker massiv übersättigt und gibt nichts sinnvolles aus, limitiert aber auch gleich das Signal. Erreicht der Piezo dann seine Ruhephase und Empfängt ein Echo, verstärkt sich das Signal und kann dann ausgewertet werden.

EDIT: Wenn ich die Schaltung hier deute hängt vor dem Empfangsverstärker auch ein RC Glied, dessen Sinn sich mir abe rnicht ergibt

Ich wünschte ich könnte mehr Details nennen aber mehr als das Funktionsprinzip und ein grobes Bild für den Kopf kann ich nicht verraten und Ahnung fehlt mir diesbezüglich auch, hoffe dennoch geholfen zu haben

[nikolaus10]

Hallo

Weis nicht ob das schon erwaehnt wurde:
Die kleinen Ebay US-Detectoren verwenden den MAXIM RS232 Wandler, der erreicht auch fast 24Vpp

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[Dj EKI]

nikolaus, danke, der wäre dann perfekt für die anderen Sensoren. Nun gehts eher um die Sensoren, die 120Vpp benötigen.

Ceos, dass mit dem verstärker wird dann mein nächster Schritt sein. Eigentlich könnte man doch auch ein Trafo zum verstärken nutzen, um den Eingangssignal zu empfangen. Nur wie trenne ich das? Denn Verstärker und Vorverstärker werden dann an einem Sensor sein. Am einfachsten wäre dann, wenn ich 2 Seperate Sensoren nutze. Aber da ich mir alles immer so kompliziert mache, werde ich es mit einem versuchen^^

Peter, Ich habe mir mal die Brückenschaltung angeschaut und verstehe zum Teil das Prinzip, aber ich kann den Einsatz der Brücke mit dem Trafo noch nicht so in Verbindung setzen. Also, ich kann mir das nicht so vorstellen, was zu tun ist.

Auf alle Fälle ist alles Interessant, was ihr mir so geschrieben habt.

mfg EKI

[Ceos]

getrennter Sende- und Empfangskanal ist natürlich die elegantere Lösung, ich hab mir einfach mal den Schaltplan von unseren M18 Sensoren genommen und von da abgespickt soweit ich das darf XD Wir haben auch einen Sensor mit getrennten Kanälen. Für die benutzen wir allerdings schon integrtierte Ansteuerelektronik, weil das heavy duty Sensoren mit extremer Störschallunterdrückung sind

[Dj EKI]

Peter, du hattest das mit der Brücke angesprochen, könntest du bitte ein paar Hilfestellungen geben? Die Brückenschaltung kann mit Widerstände Plus, oder Minus Spannung erzeugen. Je nach dem man die Widerstände einstellt. Aber wie mache ich das mit ein Trafo?