Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ultraschallwandler ansteuern


von Hans H. (hansp)


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Liebe Community,

ich arbeite gerade an einem Ultraschall-Durchflusssensor mit dem 
Lauftzeitdifferenz-Verfahren.
Dafür muss ich einen Ultraschallwandler mit 1 Mhz ansteuern und die 
Laufzeit des US-Signals messen bis es am Empfänger ankommt. Ich kenne 
mich mit der Steuerungstechnik leider noch nicht so gut aus.

Ich nehme an ich brauche hierfür einen Signalgenerator (?) der eine 
Frequenz mit 1 MHz generiert und bei einem bestimmten Zeitpunkt an den 
US-Sender abgibt. Dieser Zeitpunkt muss irgendwo registriert werden 
(Oszilloskop?). Das Eingangssignal am US-Empfänger läuft auch über das 
Oszi und lässt sich so vergleichen. Nur wie steuert man den 
Signalgenerator an? Ich habe gelesen mit Arduino ist so etwas möglich?


Benötigt man für so etwas eine Software wie z.B. LabView?
Ich bin da leider ein Anfänger und lese mich gerade erst ein. Ich weiß 
nur noch nicht genau wo ich anfangen soll…

Danke und viele Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Harry U. (harryup)


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Hi,
du brauchst einen Burst-Generator, um deinen Sender nicht zu Klump zu 
schießen. Damit erzeugt du dann 5 bis max. 50 Wellenzüge im Abstand 
einer Sekunde oder auch weniger, kommt darauf an, wie hoch die 
Ausgangsspannung am Sensor benötigt wird. Die wasserdichten Teile 
sollten schon mit 150...800V gespeist werden, sonst tönen die nicht oder 
eben zu wenig. Da musst halt bissl aufpassen, damit die nicht zu heiss 
werden und vorzeitig ableben.
Aber die Hersteller haben im Datenblatt ja meistens Angaben, wie sie 
betrieben werden sollen.
Klar ist mit einem Arduino / AVR so etwas möglich.
Um ein wenig Erfahrung zu sammeln, empfehle ich, zu Anfang mal die 40 
KHz Teile in offener Bauweise, die können auch mit 12V schon ordentlich 
Radau erzeugen. Wenn du da sattelfest bist, mal einen Blick in die 
200-300 KHz Klasse riskieren, dann kommt irgendwann die MHz Liga.
Grüssens & fröhliches Experimentieren, harry

von Hans H. (hansp)


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ok danke.

ja es gibt ein Datenblatt, aber davon werde ich nicht schlauer:
https://www.piezohannas.com/1MHz-ultrasonic-transducer-for-heat-meter-pd6778350.html

maximum operating voltage: <200V

Aber danke, ich werde mal rumprobieren.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hans H. schrieb:
> maximum operating voltage: <200V
Ja, das ist die Spannung, bei der das Ding kaputt geht. Du solltest 
also (deutlich) drunter bleiben.

Hans H. schrieb:
> Dafür muss ich einen Ultraschallwandler mit 1 Mhz ansteuern
Du kannst ja mal da, wo du den Wandler her hast, nach einem Treiber für 
diesen Wandler fragen...

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Du kannst Dir ja mal dieses Referenzdesign ansehen:

https://www.maximintegrated.com/en/design/reference-design-center/system-board/5969.html/tb_tab0

Da steht auch Nuetzliches ueber Durchflussmessung drin. Musst es nicht 
gleich kaufen, ist nicht sehr billig.

Sonst kann man Ultraschallwandler auch mit analogen Pulsern ansteuern 
anstelle mit digitalen.
Wenn Du nicht so hoch mit der Spannung beim Anregen gehen kannst/willst, 
dann kannst Du auch etwas mehr Verstaerkung machen beim Empfangen.

von Harry U. (harryup)


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Wie geil ist das denn, das Ding klappert ja schon bei 3Vpp los, 
unglaublich.
Früher musste man richtig Volts reintun, bevor die Teile überhaupt mal 
ein Echo auf dem Ossi gaben. Das erleichtert die Sache natürlich 
erheblich.
Ergo kannst du ganz bequem im 12V oder sogar 5V Bereich bleiben mit der 
Ansteuerung, das Dingens kannste laut Daten direkt an einem µC 
betreiben, ist wohl auch so angedacht, mit der 20 Jahres Batterie, die 
Maxim Datenblatt erwähnt wird. Hm, müsste ich direkt mal ausprobieren.
Hats du den Wandler schon besorgt? Wo bekommt man den?
Grüssens, harry

von Mark W. (kram) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Ich habe das Maxim Design nicht, bin nur mal drauf aufmerksam geworden, 
als ich vielleicht mal was mit Durchfluss machen wollte. Dazu kam es 
aber nicht.

Um bei 1 MHz zu bleiben, in dem einen Dokument wird ein STEMiNC 
SMD10T2R111 erwaehnt. Dort machen die es auch mit 5V Ansteuerung.
Das andere Dokument zeigt auch nochmal u.a. Informationen zur 
Flussmessung.

von Hans H. (hansp)


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Diese kleinen Ultraschallwandler gibt es leider hier nicht wirklich.

Man bekommt sie hauptsächlich in China über Alibaba.com.
Ich habe 20 Stück für 300 € bekommen.

Bei 1000 Stück kosten sie nur noch 1 - 2 € (ich denke nicht, dass du so 
viel kaufen willst :D)

Ceramtec aus Deutschland hatte fast die gleichen, aber bei einer kleinen 
Menge ist das unglaublich teuer. Ein Angebot war: 10 Stück für 1000 €


Gruß
Hans

von Harry U. (harryup)


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Nein, so viele mag ich nicht kaufen.
Habe mal ein paar über Aliexpress bezogen, aber die machten auch erst 
bei höheren Spannungen (> 150V) was Brauchbares.
Ist aber auch schon eine ganze Weile her, vielleicht tut sich hier ja 
auch was über die Jahre.
Vielen Dank für die Infos.
Grüsse, harry

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