超音波センサ

手持ちの超音波センサは秋月で売ってる送受信セットで、商品名の通り、送信と受信が別になっている。ただ超音波センサは比較的大型のため、送受信を並べようとすると結構場所をとる。ということで1個で送受信できないかと試してみた。

まず送信部(A)と受信部(B)をオシロに接続する。それとは別に送信部(C)をマイコンに接続し、40kHzを出す。AとBはほぼおなじ場所・同じ向きに置いてあり、A-C、B-Cの距離はほぼ同じで、約20cmのところにおいてある。Cに入れるPWMは3.3VのPWMを逆位相で入れており、約7Vppくらい。受信した結果が以下の図。



赤が受信(B)に接続したプローブ、黄が送信(A)に接続したプローブ。赤は100mV/divで、黄は10mV/divとなっている。だいたい10倍弱くらい感度が違うらしい。
極めて近距離ではAとBの感度の差が縮むが、15cm程度になると10倍弱で安定する。

上で試したのはA-C、B-Cが真正面から向き合っている状態で、斜めに設置すると更に弱くなる。それでもAで10mVppくらいは取れる。
数百倍に増幅してADCに突っ込めば検出できそう。

1個で送受信できる超音波センサは市販品でも有って、やはり設置スペースやコストの面で有利なんだと思う。しかしムラタのデータシートを見る感じでは、アナログ回路がかなり高コストになりそう。15Vの正負電源を用意して、トランスでアイソレートしたり、オペアンプ4段で増幅したり。


とりあえず、超音波センサは1個で送受信に使えることがわかったので、設置スペース的に有利になった。あと3D造形で取り付け部品作る予定だけど、その部品も小さくて済むからかなり安くなりそう。


だんだんハードウェアよりになってきた。最初はSTM32F1にFreeRTOS走らせたいだけだった荷に、どうしてこうなった。