Ультразвуковой датчик

В ультразвуковых системах используются звуковые колебания высокой частоты и их отражения. Ультразвуковые колебания (высокой частоты, 40 +/- 5 кГц) формируются ультразвуковыми датчиками. Ультразвуковые волны проходят через воздух и наталкиваются на препятствие. Часть волн отражается от препятствия и попадает назад в датчик, другая часть проходит сквозь препятствие и, достигнув следующего препятствия, отражается от него. Затем отраженные волны принимаются датчиком, и соответствующий сигнал передается на блок управления. Блок управления вычисляет расстояние от датчика до препятствия, используя значение скорости звука (340 м/с) и время возвращения каждого отраженного сигнала.

Примечание

В руководстве по ремонту приведена следующая формула. V = 331,5 + 0,6t (м/с) Здесь V обозначает скорость распространения ультразвуковой волны, а t соответствует температуре.

Обычно для компенсации изменения плотности воздуха требуется температурный коэффициент, так как плотность воздуха влияет на скорость распространения ультразвука.

Используются датчики двух типов.

Датчик непосредственного измерения: при измерении расстояния передает и принимает сигналы один и тот же датчик.

Датчик косвенного измерения: один датчик передает сигналы, а другие датчики принимают сигналы, обеспечивая измерение расстояния. При включении передачи заднего хода на блок управления подается напряжение питания 12 В.

На линии передачи (TX) можно наблюдать колебания в диапазоне 0-3 В. Так как датчик излучает ультразвуковые колебания за счет пьезоэлектрического эффекта, эта линия используется для обеспечения деформации мембраны. 0 В = мембрана деформирована, 3 В = исходное положение.

На линии приема (RX) можно наблюдать колебания в диапазоне 0-1 В. Отраженные волны вызывают деформацию мембраны. При этом сопротивление пьезоэлемента изменяется, и на линии RX присутствуют колебания 0-1 В. Этот же датчик использует пьезоэффект для измерения отраженных звуковых волн и для подачи напряжения (0-1 В, RX) на вход блока управления.

Чувствительный элемент датчика передает сигнал напряжения (RX) 0-1 В на блок управления.

Примечание

Все четыре датчика одинаковы. Управление датчиком косвенного измерения осуществляется ЭБУ системы помощи при движении задним ходом!