Ultrassom

[microbel]

Bom dia,

Estou desenvolvendo uma trena ultrassônica, porém não sei por onde começar sobre a parte do ultrassom. Por acaso os Senhores teriam algum link para me fornecer?

Att,
MBel!

[MOR_AL]

Olá microbel. Tudo bem?

Não tenho um link, mas isso é fácil de pesquisar.
O importante é conhecer os seguintes detalhes:
1 - O circuito equivalente aproximado do ultrasom (US) é um RLC série em paralelo com um capacitor. Isso significa que:
a) Rcc = infinito. Há uma ressonância série e outra paralela com frequências bem próximas. Aliás é o circuito equivalente do cristal dos osciladores.
b) No modo transmissão. O pulso de energia aplicado ao US é geralmente um pulso quadrado com o período igual ao semiperíodo da frequência de ressonância série do US.
c) A ressonância série é fácil de identificar. Basta aplicar uma onda senoidal variável (em frequência) em um circuito série (US no gerador e R à terra) . Monitorando a tensão no resistor R, a ressonância série ocorrerá quando houver um máximo de tensão. Corresponde ao máximo de corrente através do US.
2 - Você deverá conhecer o meio em que o US percorre (imagino que seja o ar). Cada meio possui uma velocidade de transmissão e uma atenuação da onda de US.
Caso você deseje precisão, deverá acrescentar um fator de correção que é função da temperatura no meio. Há livros que fornecem estes valores de velocidade e da correção com a temperatura.
Isso é válido para meios e temperaturas homogêneas.
3 - Apesar de ter aplicado um pulso quadrado na transmissão, o sinal recebido será um pulso SENOIDAL (vários ciclos senoidais, com amplitudes tais que há uma que é máxima), devido ao circuito ressonante do US. Neste pulso você deverá determinar o exato instante que vai considerar como instante de recebimento do eco. Geralmente coincidente com o maior máximo.
Seu receptor poderá possuir um amplificador sintonizado na frequência de ressonância do US. Isso aumenta bastante a relação Sinal/Ruído, facilitando a identificação do sinal recebido.
4 - Observe que o pulso vai, reflete e volta, portanto você medirá o período correspondente ao DOBRO da distância.
5 - Leve em consideração a existência de reflexões em outras superfícies, além da desejada. Você poderá receber o eco de outra parede também, aí qual seria o eco correto?
6 - Você deverá escolher um US com a frequência de ressonância que possua menor atenuação no meio. O ar atenua muito o US, principalmente à medida que a frequência passa de 20kHz.
Bom. Boa sorte!
MOR_AL

[microbel]

Obrigado pela aula!

Pois bem, estou desenvolvendo o projeto com base no circuito do link abaixo: http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_pic6_61.htm . A questão é que estou gerando 8 pulsos de 40 kHz no transmissor e neste momento começo a verificar o sinal recebido. A questão é que o sinal está vindo com uma grande quantidade de ruido e está complicado retirar o sinal original do ruido presente. Gostaria de saber se há alguma idéia para solucionar este problema.

Att,
MBel!