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超聲波脈沖發生接收器中的發射電壓與外部觸發電壓有什么區別?

2025-06-18 18:11:19 宇時先鋒

一、發射電壓的含義

定義:指脈沖發生接收器在發射脈沖信號時,輸出電壓的可調節的范圍,如宇時先鋒的PR10型號超聲波脈沖發生接收器的發射電源范圍為 60 伏特至 200 伏特。


實際意義:


信號強度控制:發射電壓越高,脈沖信號的能量越強,傳輸距離越遠(如在超聲波檢測、雷達或通信場景中),但過高電壓可能增加功耗或對負載(如換能器)造成損傷。

應用場景適配:不同場景需不同強度的信號,例如工業檢測可能需要高電壓(如 200V)以穿透介質,而短距離通信可能使用低電壓(如 60V)以降低能耗。


二、外部觸發電源的含義

定義:指設備接收外部觸發信號時,所需的電源電壓值,宇時先鋒的PR10型號超聲波脈沖發生接收器的外部觸發電壓為 3.3 伏特。


實際意義:

觸發信號電平標準:3.3V 是數字電路中常見的低電平標準(如 TTL/CMOS 電平),用于外部控制器(如 MCU、FPGA)向脈沖發生接收器發送觸發信號(如上升沿或高電平),以啟動發射或接收操作。


兼容性設計:適配主流數字芯片的輸出電平,確保外部觸發信號能可靠被設備識別(例如,當外部設備輸出 3.3V 高電平時,設備被觸發工作)。


三、兩者的核心區別

維度

發射電壓范圍(60V-200V)

外部觸發電源(3.3V)

功能定位

輸出信號的電壓幅度,決定脈沖能量和傳輸能力

輸入控制信號的電源電平,決定設備工作的觸發條件

信號方向

設備向外部負載輸出的電壓

外部設備向設備輸入的控制信號電壓

電壓等級

高壓(60V-200V),屬于功率信號范疇

低壓(3.3V),屬于邏輯信號范疇

影響對象

信號傳輸距離、穿透能力、負載兼容性

觸發信號的可靠性、與外部控制器的兼容性

四、兩者的關聯

  1、控制與被控制的關系

外部觸發電源(3.3V 信號)是 “控制端”,當設備接收到符合 3.3V 電平標準的觸發信號時,才會按照設定的發射電壓范圍(60V-200V)輸出脈沖信號。例如:外部 MCU 輸出 3.3V 高電平觸發信號 → 脈沖發生接收器被激活 → 以某一設定電壓(如 100V)發射脈沖

2、系統兼容性設計

發射電壓的高低不影響觸發電源的電平標準,但觸發電源的 3.3V 需與設備內部觸發電路的輸入阻抗、閾值電壓匹配,確保觸發信號能有效驅動發射電壓的產生。


3、功耗與安全的平衡
發射電壓越高,設備功耗越大;而觸發電源采用低電壓(3.3V),可降低控制電路的功耗,同時避免高壓對觸發信號電路的干擾,保障系統穩定性。

五、應用示例(以超聲波測距為例)

· 發射電壓(如 100V):用于驅動超聲波換能器發射高強度聲波,穿透空氣或介質。

· 外部觸發電源(3.3V):由 Arduino 等單片機輸出 3.3V 脈沖信號,觸發換能器發射聲波,同時啟動計時功能,實現測距邏輯。

通過上述區分可知,兩者分別服務于 “信號能量輸出” 和 “設備工作控制”,共同構成脈沖發生接收器的完整工作流程。


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