電子聲納的通常布置是由一個超聲波發(fā)射器組成，該發(fā)射器發(fā)出一個短的150-200kHz超聲波脈沖。該脈沖在底部反射，并且其回聲被水聽器檢測到。水聽器將回聲轉(zhuǎn)換為電信號，該電信號用于通過同心校準(zhǔn)盤上的電動機照亮以固定頻率移動的小的霓虹燈。因此，霓虹燈照亮對應(yīng)于所測量深度的細分區(qū)域。

由于超聲波發(fā)射發(fā)生在燈從零通過的那一刻，因此光盤的刻度校準(zhǔn)會直接指示深度。經(jīng)驗豐富的海員仍然可以從光亮的方式了解海床的類型。例如，沙質(zhì)底部會引起短暫的瞥見，巖石會產(chǎn)生較長的模糊閃爍，而軟質(zhì)底部會導(dǎo)致在模糊的基礎(chǔ)上更長時間的閃爍。

我們的結(jié)構(gòu)帶有數(shù)字標(biāo)牌，不幸的是，該標(biāo)牌沒有提供有關(guān)底部類型的任何詳細信息。但是它較小，可以更準(zhǔn)確地指示深度。

如功能圖所示，它很容易構(gòu)建。一個有趣的簡化是，變送器和水聽器被嵌入同一外殼中。收發(fā)器連接到IC9（美國國家半導(dǎo)體的LM 1812）。

聲納電路

超聲波脈沖傳播的距離是水深的兩倍。由于水中的平均聲速為1500 m / s（在20°C和2％的鹽含量下），因此雙向深度覆蓋所需的時間（例如7.5m）為10ms。因此，如果IC1的計時器頻率為750Hz，并記錄了10ms的脈沖到達，則發(fā)聲為7.5m。但是，由于顯示僅代表整數(shù)，因此顯示為7m。為了獲得更精確的讀數(shù)，時鐘頻率可以為7500Hz，因此測深將精確到十分之一米。

顯示，內(nèi)存和成像驅(qū)動器包含在IC1中。收到回聲后，顯示屏將接收來自IC9的停止脈沖。然后，顯示信息進入內(nèi)存，并最終顯示在七段LED中。

然后，新的測量周期從零周期脈沖開始，每200ms產(chǎn)生IC5。最多可以計數(shù)1500次。這意味著該電路可用于深度達1500十分之一米（即150米）的深度。復(fù)位信號執(zhí)行其他兩項功能，開始脈沖傳輸，并通過MMV4和FF2激活警報。如果在回波檢測時MMV4的輸出電平為邏輯1，則FF2的輸出宣布存在“淺”。警報閾值通過P1從1m調(diào)整到10m。

當(dāng)在一定時間內(nèi)沒有回波檢測（由P2設(shè)置）時，單穩(wěn)態(tài)MMV3將關(guān)閉顯示器。當(dāng)沒有收到回聲時，LED D2保持熄滅。在更改MMV2之前，顯示一直有效。收到回聲后，D2立即開始閃爍。

值得更仔細地研究IC9。這是設(shè)備的心臟。下圖顯示了IC9的各個步驟以及必要的外圍元件。

當(dāng)IC5每200ms提供0.5s的脈沖持續(xù)時間時，IC9引腳8會激活內(nèi)置調(diào)制器并生成脈沖以傳輸超聲波（在我們的情況下為200kHz）。調(diào)制器和第二高頻放大器（hf）共享協(xié)調(diào)電路L1 / C14。在廣播中，此電路連接到調(diào)制器，而接收器連接到放大器。這樣可以確保廣播和接收中的調(diào)諧頻率相同。該頻率的絕對值不是特別關(guān)鍵。

輸出級放大200 kHz脈沖信號，并通過晶體管驅(qū)動器T8和線圈L2驅(qū)動超聲波發(fā)射器。L2，分布式發(fā)射電容和C22形成200kHz的調(diào)諧電路。

在發(fā)射脈沖之間的間隔中，檢測并評估回波。它被應(yīng)用到第一個高頻放大器（hf），然后通過P4施加到第二個放大器hf，第二個放大器hf現(xiàn)在連接到協(xié)調(diào)的L1 / C14。電位器可調(diào)節(jié)聲納靈敏度。選擇放大器的輸出驅(qū)動一個電平檢測器，該檢測器對高于一定電平的信號做出反應(yīng)。接收信號中存在的噪聲脈沖通過脈沖中繼器和積分檢測器的組合被丟棄。如果脈沖串被打斷，則脈沖中繼器檢測器將接收到的回聲判斷為偶發(fā)，并使C15積分電容器放電。

如果接收到的脈沖非常短（例如，噪聲脈沖），則C15不會完全充電，并且脈沖會被隨機拒絕。但是，如果脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器檢測器達到真回波脈沖，則驅(qū)動成像。如果保護電路工作時間過長，則會使其停止運行。這是通過從驅(qū)動信號對C19充電來實現(xiàn)的：當(dāng)C19充電時，它將運行內(nèi)置在IC中的晶體管。

C9確保在脈沖傳輸之后立即減小第二hf的放大率，以使傳輸元件的任何振蕩都不會回波。因此，最小可測深度約為2m。如果此限制不可接受，則可能會降低C9值。請注意，在這種情況下，必須降低設(shè)備的靈敏度。

施工組裝

最有趣的結(jié)構(gòu)是發(fā)送/接收元件的安裝。下圖提出了一些解決方案。

重要的是，沿著容器垂直于可想象的線放置并且也垂直于對應(yīng)于容器的寬度的可想象的線放置。如上面的diargam所示，可能最終需要將發(fā)射/接收元件放置在適配器盒中。如果船體是玻璃纖維，則整個設(shè)備都可以放置在船體內(nèi)部。電池的連接電纜與電路的其余部分不得捆綁到其他電纜上，以免受到噪聲脈沖的影響，噪聲脈沖會降低電路的工作性能。注意：不要縮短發(fā)送/接收元件的電纜！如果您已經(jīng)有這樣的物品。您不必購買新的，因為您幾乎可以確定它可以與Sonar電路配合使用。

VDO Echo Soynder Modis 120（以200 kHz運行），Sacece，Euroromarine，Seafarer（均以150 kHz運行）具有難以區(qū)分的發(fā)送/接收元素。您會在大多數(shù)船舶電氣/電子設(shè)備商店中找到這些物品。

與放置發(fā)射/接收元件的困難相比，電路板上的電路板結(jié)構(gòu)是兒童玩具。L2線圈必須用手纏繞，但可以購買L1。三位數(shù)顯示在第二塊板上。

將穩(wěn)壓器及其致冷器通過合適的絕緣體放置在銅面上，或者在經(jīng)過適當(dāng)絕緣后放置在盒子的其中一壁上。在兩塊板之間，必須插入一塊金屬板進行屏蔽。帶有相同符號的兩塊板的觸點必須相互連接。

注意：接地線與帶有CL的板不在同一側(cè)。

必須將同一板上的DS觸點橋接在地面上，并且DP必須連接到+ 5V。

盒子可以是塑料或金屬的，但不能滲透。電位器，開關(guān)，LED和插座的軸在安裝過程中必須防水。紅色顯示窗口應(yīng)使用防水膠粘在盒子中。不要忘記12±2V的連接。必須在將板子放入盒中之前進行設(shè)置。

設(shè)定值

首先設(shè)置P4，以使接收機達到最大靈敏度。然后將發(fā)射/接收元件垂直放置在反射表面的0.5m以內(nèi)。如果該物品已經(jīng)放置在其永久位置，則在其前面0.5m處放置一個反射面（船不在水中！?。?。然后設(shè)置L1的核心，直到顯示屏顯示2.3m。這是因為水中的聲音僅以其在海上的速度的0.217傳播。由于空中的目標(biāo)距離為0.5m，因此海中的等效距離為0.5m / 0.217 = 2.3m。

然后改變發(fā)射/接收元件和反射表面之間的距離。空氣中的變化為0.5m-1.5m，對應(yīng)于海洋中的深度變化為23-6.8m。圖示應(yīng)顯示距離的變化。如果不是這樣，則需要調(diào)整L1內(nèi)核以實現(xiàn)真正的最大靈敏度。

如果您有示波器，則設(shè)置會有所簡化。警告，因為如果您同時觸摸IC9的兩個引腳上的振蕩器端子。您將需要一個新的IC9。

將示波器探頭連接到IC9引腳1，并使示波器與IC9引腳3信號同步。然后將L1的核心設(shè)置為最大回波幅度。發(fā)射脈沖后幾毫秒可見。

顯示器工作時的聲納電流消耗約為200mA，在12V時平均為40mA。

最后的一些細節(jié)

線圈L2是手工制作的。它被包裹在直徑約18mm高11mm的合適芯中。次級繞組L2b的電感必須使得形成L2b的電路的諧振頻率，分布式發(fā)射/接收透射率和C22與相同的發(fā)射/接收元件頻率相同。

該頻率由以下關(guān)系式給出：f = 1 /2πx L x C，其中f是以Hz為單位的諧振頻率，L是H處的電感，C是F中的總?cè)萘俊?/span>

反轉(zhuǎn)的術(shù)語，L = 1 /4π ² XF ² X?，和對于f = 200kHz的，C = 3N2我們有L2b的= 198μH。

根據(jù)關(guān)系N = L2b / Ls計算相應(yīng)的匝數(shù)N。其中Ls是鐵氧體磁芯的比電感。例如，如果Ls = 250nH，則匝數(shù)變?yōu)?8。

如果線圈比為1：9，則L2a必須繞3圈。

如果使用具有不同特殊電感值的鐵氧體磁芯，則當(dāng)然應(yīng)該重新生成上述計算。匝數(shù)比可以保持在1：9。相應(yīng)地，如果使用不同的發(fā)送/接收元件，則必須重新計算L2電感。

：另外，如果頻率不200千赫，C14必須由重新計算C14 = 1 /4π ² XF ² X L1，其中f是新的頻率和L1 =630μH。

觸發(fā)“淺”警報的深度由以下關(guān)系確定：深度（m）= 9 x 10 ⁶ x（P1 + R16 + R17）其中R16，R17和P1的單位為Ω。

如果發(fā)射/接收元件不在容器的最深處，則測量元件位置與龍骨深處之間的距離Dk（深度差）。

將4098（IC6）替換為4538。使C9 12n并與R13串聯(lián)連接一個電阻Rk，該電阻的值根據(jù)關(guān)系式Dk = 9 x 10 ⁶ x（Rk + 10 ⁴）計算得出，其中Dk為m，n Rk為in Ω。

因此，Rk =（10 ⁶ Dk / 9）-10 ⁴。

例如，Dk = 1.5m Rk = 157k。此后，顯示器將顯示海底到船只最深處的距離，而不是到發(fā)射/接收元件的位置。

注意：設(shè)置P1時，應(yīng)考慮Dk。

主PCB的組件

電阻
R9 = 10M
R10，R14，R21，R22 = 1k
R11 = 11k
R12 = 470k
R13，R15，R17-R20，R25 = 10k
R16，R23 = 100k
R24 = 1M
R26，R27，R28，R31 = 5k6
R29，R30 =100Ω
R32 =10Ω
R33 =5Ω6
P1 = 1M線性電位
P2 = 1M預(yù)先設(shè)定
P3 = 100k的可調(diào)
P4 = 5K，線性電位計

電容器
C4 = 10p
C5 = 22p
C6 = 560p
C7 = 10n
C8，C12，C16，C26 = 100n
C9，C10，C14，C17 = 1n（參見C14的文字）。
C11 =10μ/ 16V
C13 = 12n MKT
C15，C18 = 220n
C19 = 680n
C20 = 2n2
C21 = 150p（400V）
C22 = 1n5（400V）（參見文本）
C23 =220μ/ 25V
C24 = 470m / 16V
C25 =100μ/ 16伏

半導(dǎo)體
D1，D3 = 1N4148
D2 = LED
T5，T7 = BC547B
T6 = BC160
T8 = BD140
IC3 = 4060
IC4 = 40102
IC5 = 555
IC6 = 4098（或4538，參見文本）
IC7 = 4538
LCMS = 4013
IC9 = LM1812（National半導(dǎo)體）

線圈
L1 =630μH= YAN60033（Toko）
L2 =參見文本

其他
S1，S2，SPST鎖定
X1 =石英晶體6MHz
傳感器150 kHz或200 kHz

PCB顯示器組件

電阻
R1-R7 =22ΩR8
=82Ω

電容器
C1 =10μ/ 10V鉭
C2a = 470m / 16V
C3 = 100n

半導(dǎo)體
DP2-DP4 = 7760（D）
T2-T4 = BC140
IC1 = 74C928
IC2 = 7805 

其他