|
Описание опубликовано в журнале «Радио» № 3 за 1999 г., стр. 32...34, 39 - Эхолот.
Предлагаемый самодельный эхолот может быть использован на любительских судах для измерения глубины водоемов,
для поиска затонувших предметов, а также при других работах на воде, связанных с необходимостью
знать рельеф дна и глубину. Рыболовы же с его помощью легко смогут отыскать наиболее перспективные
места ужения рыбы.
Эхолот прошел опытные испытания в сезон 1998 и 1999 года в речной и морской воде, он измеряет
глубину водоемов на четырех пределах: до 2,5; 5; 12,5 и 25 метров. Минимальная измеряемая глубина
- 0,3 м. Погрешность не более 4% от верхнего предела на каждом диапазоне.
Функциональная схема эхолота показана на рисунке. Он состоит из 4-х функционально законченных блоков:
генератора зондирующих импульсов, приемника, блока управления и блока индикации. Их принцмпмальные
схемы приведены в подробном описании. Кнопки SB1...SB4 выведены на переднюю панель,
с их помощью осуществляется оперативное изменение режимов работы эхолота.
Импульсы частотой 300 кГц с генератора зондирующих импульсов подаются на пьезокерамический излучатель датчик
эхолота и в виде ультразвуковых посылок излучаются во внешнюю среду. Отраженный от дна сигнал принимается
в промежутке между посылками тем же излучателем и подается на вход приемника, где он усиливается, детектируется
и преобразуется в стандартные логические уровни.
В эхолоте предусмотрена временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ), изменяющая коэффициент усиления
в течении каждого цикла от минимального до максимального, что повышает помехоустойчивость прибора.
В качестве индикатора используется линейная шкала глубины из 26 светодиодов, на которой может индицироваться
до четырех отраженных сигналов и вспомогательная шкала из 4-х светодиодов, отображающая предел измерения.
Период обновления информации на индикаторе около 0,1 сек, что позволяет легко отслеживать рельеф дна.
Основа блока управления - микроконтроллер AT89C2051, который формирует все сигналы, необходимые для работы эхолота.
Дополнительно повышает помехоустойчивость, защищая от случайных помех, программно реализованный импульсный
фильтр. Алгоритм работы фильтра заключается в том, что он выводит на индикатор только те отражения,
глубина которых при двух последовательных измерениях изменилась не более, чем на 2% включенного предела
измерения глубины. Это позволяет в какой-то степени отсеять помехи, например от двигателя.
Питание этого самодельного эхолота осуществляется от 6 элементов типа A316 с общим напряжением 9 В,
работоспособность прибора сохраняется при снижении напряжения до 6 В. Потребляемый ток не превышает
7...8 мА + 10 мА на каждый горящий светодиод, в среднем при измерении около 30 мА.
Датчик эхолота изготовлен на основе круглой пластины диаметром 31 мм и толщиной 6 мм из пьезокерамики
ЦТС-19 с резонансной частотой 300 КГц. Он собирается в алюминиевом стакане от оксидного конденсатора
диаметром около 40 мм и длиной 30...40 мм. Все рисунки и подробное описание методики изготовления самодельного
датчика эхолота приведены в подробном описании.
Эхолот весьма прост в наладке и удобен в эксплуатации, не требует калибровки. Предусмотрена возможность
оперативного переключения предела измерения, количества индицируемых отражений, а также регулировка
эффективности ВАРУ. Импульсный фильтр при необходимости может быть отключен. Значения всех параметров могут
сохраняться в памяти в режиме пониженного энергопотребления (SLEEP). В этом режиме потребляемый ток составляет
около 70 мкА, что практически не сказывается на сроке службы элементов питания.
Печатную плату я рисовал вручную, в те годы Sprint Layout еще не было. Но радиолюбители,
повторившие эту конструкцию, прислали мне рисунки некоторых плат. Я, в свою очередь, делюсь этой
информацией с Вами. Это дополнение выложено в архиве в том виде, в каком я его получил - "как есть".
|
