超音波距離測定器ユニット 調整
  測定器の準備 部品の取り付け方向の確認各々の部品を取り付ける際に方向は十分気をつけていると思いますが、ついうっかりと間違えている可能性もあります。部品を取り付け終わった後、改めて取り付け状況の確認を行います。 ＩＣの取り付けにソケットを使用している場合、ＩＣの取り付け方向を逆にしてしまうこともありますので注意します。 半田付けを目視で確認します。 電源の確認ＩＣソケットを使用している場合には、ＩＣをソケットに取り付ける前に電源電圧の確認を行います。外部から＋１２Ｖ以上＋３０Ｖ以下の電圧を電源端子に接続します。 ＩＣ１〜ＩＣ９の電源ピンの電圧が＋９Ｖであることを確認します。 ＋９Ｖでない場合には直ちに電源を止めて、半田ブリッジ（隣の端子と半田でつながってしまう）などが無いかどうかをチェックします。 送信機の調整 超音波周波数の調整まずは電源を切った状態で以下の設定をします。 ＩＣ１をソケットから取り外し、１番ピンおよび３番ピンを細い金属線（部品のリード線のあまりなど）で短絡させます。これにより、ＩＣ３の１番ピンがＬレベルになり、ＩＣ２の４番ピンがＨレベルになります。ＩＣ２の４番ピンがＨレベルになると超音波が連続的に送出されるようになります。 受信機のＩＣ４を実装します。ＩＣ４の１番ピンの電圧をオシロスコープでモニターするかまたは簡易レベルメータでモニターできるようにします。 電源を投入します。 超音波センサーを壁などの前に置き、送信された超音波が受信センサーで受けられるようにします。 ＩＣ４の出力のモニターしながら、ＶＲ１をゆっくり回して、ＩＣ４の出力が最大になるようにします。最大になったところが送信センサーの共振周波数です。この後、動かさないようにします。 以上で送信機の調整は終わりです。 電源を切った後、ＩＣ１の短絡線を外し、ＩＣ１を実装します。 電源を投入して、再びＩＣ４の出力をモニタします。 ＩＣ１を実装すると超音波の送信は連続ではなくなるので、ＩＣ４の出力は下がります。 オシロスコープでみるとバースト的な波形が見えます。
上の写真の超音波パルスは受信機側で観測したものです。 受信機の調整 誤検出防止用コンデンサの調整調整する必要はあまりないのですが、送信パルスを誤検出してしまう場合にはコンデンサ(C11)を少し容量の大きいものに交換してみます。 誤検出している場合には数ｍ以上の距離を測定しても表示が０．４０位で変化しません。
上の写真は約２ｍの距離を測定しているときの各部分の信号波形を観測したものです。
計測パルス周波数の調整ＶＲ２およびＶＲ３を使用して計測パルスの周波数を調整します。 この調整は最終的に装置をケースに納めた後に行います。  試験的に調整する場合にはＶＲ３の代わりにショートピンを使用すると便利です。 測定器の測定基点はセンサーの振動板の位置になります。今回使用したセンサーの場合、センサーの底から約５ｍｍの位置に振動板がありますので、ここが基点になります。 センサーの基点から１ｍ離れたところに垂直に板を立てて、測定器をその板に向けます。測定環境の温度が約２０℃の場合にはＶＲ３を中央の位置にしてＶＲ２を回し、表示が１．００となるように調整します。 周囲温度が変わった場合には１ｍの距離を測定し、ＶＲ３を回して表示が１．００になるように調整します。 |
