199022. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés légnemű közegben lévő tárgyak távolságának ultrahangos mérésére
7 HU 199022 B 8 A PG impulzusgenerátor 2 jele kapcsolja az 0 oszcillátort, miáltal az 0 oszcillátor 1 kimenetén burst jelet kapunk. Az 0 oszcillátor magában foglalja a szükséges teljesítmény leadásához szükséges teljesitményerősitöt és az 0 oszcillátor kapcsolóáramkörét is. Az A adó végzi az 0 oszcillátor által kiadott burst jelek sugárzását a feladat igényeinek megfelelően koncentrálva (pont- vagy sugárnyalábban}- A visszaverődő hullámok érzékelésére szolgáló V vevő jelét az amplitúdóhatárolt L vevőerősitő kellően nagy szintre erősiti fel és limitálja a külső zavarok és a távolságfüggő bemenójel-változás kiküszöbölése érdekében. Ennek következtében a V vevőerősitő kimenetén közel szabályos burst jelet kapunk vissza. Ezt a jelet az El egyenirányítóval egyenirányitjuk, majd a K komparátorral jelalakformálást végzünk. A K komparátor 7 kimenete már alkalmas további digitális feldolgozásra, például összehasonlításra. Az összehasonlítást a PG impulzusgenerátor nem invertált 2 kimenetén megjelenő és az invertált 3 kimenetén előálló jellel végezzük el. A 2. ábrán jól megfigyelhetjük a fázisviszonyok változását a logikai kapuk kimenetén. Az ANDI ÉS kapu 68 kimenetén megjelenő jel kitöltési tényezője 50% és 100% között változik a visszavert hullámok beérkezési idejétől függően. Az 0R1 VAGY kapu azonos fázisú 69 kimenetén megjelenő jel kitöltési tényezője a visszavert hullámok befejeződésétől függ. További feldolgozás szempontjából fontosabbak az AND ÉS kapu 8 kimenetén és az OR VAGY kapu kimenetén megjelenő jelek. Ezek a jeleknek a kitöltési tényezője a visszavert hullámok terjedési idejével arányosan 0% és 50% között változik. A fenti táblázatokból kitűnik, hogy a környezeti hőmérséklet okozta hangsebesség-változás a hullámok terjedési idejében is változást idéz elő, ami a mérendő távolság függvényében változik. A 40 °C-os hőmérsékletváltozás mintegy 5%-os hibát okoz, ami az esetek többségében figyelmen kívül hagyható. A 3. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés távolságmérést megvalósító kiviteli alakja látható. A PH impulzusgenerátor itt is a kapcsolható 0 oszcillátoron keresztül kapcsolódik az A adóra. A V vevő kimenete amplitúdókorlátozással ellátott L vevőerösítőn keresztül a vett jeleket demoduláló El egyenirányítóra van csatlakoztatva. Az El egyenirányító kimenete K komparátor 6 bemenetére kapcsolódik. A PG impulzusgenerátor invertált 3 kiraenete AND ÉS kapu és OR VAGY kapu egyik bemenetére a K komparátor 7 kimenete pedig az AND ÉS kapu és az OR VAGY kapu másik bemenetére csatlakozik. Az AND ÉS kapu 8 kimenete és az OR VAGY kapu 9 kimenete KEY kapcsoló egy-egy bemenetére van kötve. A KEY kapcsoló kimenete INT integráló áramkörrel, az INT integráló áramkör kiraenete pedig M mérőegységgel van összekötve. A 3. ábra szerinti távolságmérőnél a logikai összehasonlítást végző AND ÉS kapu és OR VAGY kapu kimenetén megjelenő jelet a KEY kapcsoló választja ki. A két kapu alkalmazáséval kiszűrhető a zavarforrásokról visszeverődó hullámok által okozott hiba, ugyanis ha zavaró objektumról is verődik vissza ultrahang, akkor a visszavert hullámok által visszaállított kapcsolójel szélessége nagyobb lesz, mint az eredeti kapcsoló impulzus. Így az AND ÉS kapu 8 kimenetén a legtávolabbról, míg az OR VAGY kapu 9 kimenetén a legközelebbről visszavert hullámokkal arányos feszültség észlelhető. A KEY kapcsoló lehetővé teszi e két jel összehasonlítását, miután a mérés feltételei módosíthatók a két kimeneten észlelt jel azonosságáig. A KEY kapcsolóval kiválasztott jelet a 10 kimenetről INT integráló áramkörre vezetjük, melynek kimenetéről az integrált jelet egy tetszőleges M mérőegységre (analóg, digitális műszer, adatrögzítő, stb.) vezetjük. A 4. ábra a találmány olyan lehetséges kiviteli alakját mutatja, amely a gépjárművek követési távolságának figyelésére alkalmas, miáltal a közlekedésbiztonságot szolgálhatja. Ez a megoldás annyiban tér el az előzőtől, hogy itt az AND ÉS kapu és a KEY kapcsoló kimaradnak, az OR VAGY kapu 9 kimenetére pedig közvetlenül kapcsolódik az INT integráló áramkör. A gépjármű sebességével arányos egyenfeszültséget adó (a rajzon nem ábrázolt) jeladó átkapcsolható karakterisztikájú E DC erősítő 32 bemenetére van csatlakoztatva. Az INT integráló áramkör 31 kimenete és az E DC erősítő korrigált, sebességgel arányos 33 kimenete kivonóéramkör egy-egy bemenetére van kötve. A kivonóáramkör 34 kimenete K3 komparátorra csatlakozik, amelynek 35 kimenete alkalmas igény szerinti jelzőáramkör működtetésére. A találmány 4. ábra szerinti kiviteli alakjánál az eddig már megismert módon előállítjuk a gépjárművünk előtt haladó másik jármű vagy egyéb objektum távolságával arányos feszültséget az INT integráló áramkör 31 kimenetén. Gépjárművünk megfelelő pontjáról az annak sebességével arányos feszültsége a 32 bemenetre vezetjük. Ez a feszültség előállítható a megfelelően módosított km-óra, illetve a gyújtás-jel és a sebességváltó segítségével is. Ezt a feszültséget a gépkocsi típusának és az útviszonyoknak megfelelően átkapcsolható karakterisztikájú E DC erősítővel felerősítjük úgy, hogy a 33 kimenetén a sebességtől és az útviszonyoktól függő, megengedhető követési távolsággal arányos jel jelenjen meg. Ezt a jelet, valamint a tényleges követési távolságnak megfelelő jelet kell összehasonlítanunk, amit a legegyszerűbben kivonóáramkórrel valósíthatunk meg. Az összehasonlított jelet K3 komparátorral komparáljuk, melynek kimenetéről megfelelő (pl. fény és/vagy hangjelzést adó) jelzőáramkört működtetünk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
