利用MAXQ7667确定超声传感器的谐振频率和阻尼特性
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为了收集图4数据(即LPF输出数据)，阻尼测试首先在三种不同频率下进行，保存从激励到信号衰减到峰值一半的时间。三次测试的最长时间间隔将用作扫频测试的时间间隔。这个过程确定了能够保证任何传感器条件下都可以产生较好的输出信号的时间间隔。
图4. 三种传感器测试条件下的扫频测试
总之，为了确定从激励到测量的时间间隔，扫频测试之前至少进行一次阻尼测试。扫频测试需要比阻尼测试更长的时间。频率步进变化多个频点，每个频率必须在激励传感器以及进行相应的测量之前建立。这种情况下，整个测试大约需要650ms。如果PLL频率建立时间较短，或者是减少测量频点、降低阻尼测试次数，可以缩短测试时间。而这些改变会导致传感器测量参数精度的降低，但能够满足绝大多数应用的要求。
图4数据显示了传感器相当宽的谐振频带，与传感器本身的性能相比，这个谐振带宽与MAXQ7667的带通滤波器带宽的关系更密切。即便如此，这个测试仍然对确定传感器的中心频率非常有用。
简化测试条件
本应用笔记提供的图表为设计人员提供了一个简便的参考，但很难进行自动诊断。为了简化测试过程，可以将数据减少到几个数值，然后将这些数值和表格中的参考值进行对比。这些参考值可以按温度排序。而温度很容易通过SAR ADC和热敏电阻得到。
以下程序代码(附录A)用于捕获图4中的数据，该程序还提供了三方面的数据，可用于定义传感器的条件。这些数据是：
阻尼测试中，谐振频率处的LPF峰值数据。
阻尼时间，或者是从激励到信号衰减至峰值一半的时间。
中心频率或谐振频率，该数值表示为PLL的建立时间，是下限PLL建立时间(信号为峰值的70%)和上限PLL建立时间(信号为峰值的70%)的平均值，其中70%是任意决定的。
表1分别显示了三种传感器条件下的数据。通过这些数据，诊断程序很容易区分传感器所处的条件。
表1. 各种传感器工作条件下的数据总结 Peak LPF Reading (Counts)Damping Time (µs)Center Frequency (PLL)
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Wet247401435150
Putty158540323430
可以下载用于IAR™编译器2.12A的完整软件，如果将评估板的RS-232串口连接到PC的COM1，运行PC程序Transducer_Calibrate_115k2.exe，将会显示随频率变化的谐振曲线和评估的谐振频率(图5)。
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