Cuando comencé mi carrera en sistemas de control que estaba fascinado con las muchas diferentes maneras en que las máquinas podría conectarse con el medio ambiente que operaban en. Interruptores de límite (eléctricos y ópticos), codificadores, resoluciones, galgas extensométricas, termopares... el ingeniero de sistema de control tenía una larga lista de sensores para elegir. Y la lista ha crecido aún más innovaciones exitosas siguientes en el micro mecanizado. Hoy en día el sensor y electrónica de acondicionamiento e incluso un microprocesador para el procesamiento de la señal, están integrados en un chip. Integración de sensor ha contribuido a que sistemas de control de la máquina más pequeña y fácilmente distribuidos a lo largo de un proceso dado. Pero también han ocultado lo que realmente ocurre dentro de la caja negra. Como Ingeniero de diseño, disfruté leyendo esquemas y desarmar sensores para averiguar cómo lo hicieron lo que hicieron. Aprendí un poco acerca de cómo ruidoso y estresante del mundo exterior es en electrónica sensible, y lo difícil puede ser separar confiablemente una señal de ruido de fondo industrial.
A primera vista, la teoría detrás de un telémetro de ultrasonido parecía intuitivo y hubo una serie de sensores de ultrasonido pequeño y barato disponible comercialmente. Pero todos estos son productos altamente integrados de señal mixta que habría sido difíciles de comprender y experimentar con el uso de un osciloscopio y pulso generador. Así que decidí diseñar mi propia y ver ondas ultrasónicas cómo propagar, reflejar e interfieran en un espacio dado. Mi objetivo era diseñar un circuito que podría detectar de manera fiable un objeto de 1 a 10 pies del sensor mediante señales de control digital de un equipo pequeño como una frambuesa Pi o Arduino. El telémetro de ultrasonido analógica sería generar el pulso de portador y detectar la reflexión del portador. El ordenador sería controlar la sincronización del transmisor y convertir el retardo de la reflexión del portador en una distancia.
Este proyecto fue un divertido ejercicio de simple diseño analógico con interfaz digital y programación de software. Para aquellos interesados en dar a un proyecto como este un intento he incluido un manual de montaje muy detallado, muchas fotos, teoría de operación, lista de partes, software y esquemas completos.
