ZHCAAU9 March   2021 TUSS4470

 

  1.   商标
  2. 1超声波传感范围性能因素综述
    1. 1.1 物理参数
    2. 1.2 传感器特性
    3. 1.3 AFE 器件配置
  3. 2方法概述
    1. 2.1 引言
    2. 2.2 硬件配置
      1. 2.2.1 传感器
      2. 2.2.2 实验设置:空气耦合液位感测
      3. 2.2.3 实验设置:水耦合液位感测
      4. 2.2.4 TUSS4470 EVM 硬件配置
      5. 2.2.5 TDC1000-C2000EVM 硬件配置
    3. 2.3 固件配置
      1. 2.3.1 TUSS4470 电源配置
      2. 2.3.2 TUSS4470 220kHz 配置
      3. 2.3.3 TDC1000 220kHz 配置
      4. 2.3.4 TDC1000 220kHz 配置
      5. 2.3.5 TDC1000 1MHz
  4. 3短程空气耦合测试结果
    1. 3.1 TUSS4470
    2. 3.2 TDC1000
  5. 4中程空气耦合测试结果
    1. 4.1 TUSS4470
      1. 4.1.1 概念
      2. 4.1.2 TUSS4470 35V 结果
    2. 4.2 TDC1000
  6. 5短程水耦合测试结果
    1. 5.1 TUSS4470
    2. 5.2 TDC1000
  7. 6阻性阻尼器件比较
    1. 6.1 TUSS4470
    2. 6.2 TDC1000
  8. 7总结
  9. 8参考文献
  10.   A 附录 A
    1.     A.1 TUSS4470:滤波电容器选型
    2.     A.2 TUSS4470:原理图
  11.   B 附录 B
    1.     B.1 TDC1000 其他
    2.     B.2 TDC1000-C2000EVM 原理图

传感器特性

传感器的直径、机械封装和品质因数也对传输范围产生可测量的影响。在一种常见的定义中,机电振荡器的品质因数与其谐振半功率带宽的倒数成正比。Q因子同样地可以用每振荡周期储存的能量与耗散的能量之比来描述。例如,完美的传感器应该具有无限窄的带宽和无限大的 Q 因子 ,而这个理论传感器的 BVD 模型是一个无损 LC 振荡器。因此,具有较高 Q因子的传感器比具有较低 Q 因子的传感器具有更长的振荡衰减更长。

商用传感器的阻尼与 BVD 模型(RLC 电路)的电阻相关。BVD 模型的阻尼电阻对应于传感器的整体阻尼特性,它是传感器封装(例如压电元件周围的外壳与基底材料)以及布线电阻的函数。

GUID-20210317-CA0I-QNTX-NS6Z-VQWPFSQMP913-low.png图 1-3 传感器 BVD 模型

传感器的振铃周期为发射信号衰减所需的时长,也称为绘图信号的盲区。振铃周期内无法接收反射的超声波脉冲。一种缩短振铃时间的方法是通过机械或电子方式(利用机械阻尼或并联阻尼电阻器)增加传感器 RLC 模型的电阻。

GUID-715A8891-F1F4-4D4C-A457-76E0530A3227-low.gif图 1-4 单稳态振铃衰减