【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及超聲波計量，尤其涉及一種換能器激發(fā)電路、超聲波計量裝置和超聲波燃?xì)獗?/a>。
技術(shù)介紹
1、超聲波燃?xì)獗淼墓╇婋妷海约俺暡ㄈ細(xì)獗碇谐暡〒Q能器發(fā)射電路的脈沖波電壓通常較小，使得在超聲波換能器的接收端接收到的超聲波原始信號也較小，信噪比也很低，特別是應(yīng)用在特定場景中時，例如，超聲波信號在甲烷氫氣中傳輸時，相較于在空氣中傳輸時的衰減更為嚴(yán)重，因此接收到的超聲波信號更低，給后端放大電路和信號處理帶來了困難。針對上述存在的問題，通常是通過提升激發(fā)電路的電壓或者是提高換能器的靈敏度來提升超聲波信號的幅值；但是，前者需要使用升壓電路，導(dǎo)致成本升高、板卡占用面積增大，且存在開關(guān)噪聲干擾的問題；后者需要調(diào)整換能器的參數(shù)來提高輸出信號幅值，但是會改變諧振頻率以及帶寬等換能器其他很多參數(shù)，使得換能器的性能會變得不穩(wěn)定，并且幅值增加效果有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種換能器激發(fā)電路、超聲波計量裝置和超聲波燃?xì)獗恚秒p向激發(fā)，在保證換能器穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，相比于傳統(tǒng)單向激發(fā)可增加一倍幅值，且無需升壓電路，不會帶來相關(guān)的開關(guān)噪聲。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種換能器激發(fā)電路，包括：
3、收發(fā)切換模塊，分別連接第一換能器和第二換能器，并接入切換控制信號；所述收發(fā)切換模塊用于根據(jù)所述切換控制信號控制所述第一換能器和所述第二換能器中的一者為激發(fā)換能器，另一者為接收換能器；
4、雙向激發(fā)模塊，連接所述收發(fā)切換模塊，并接入時鐘信號、第一電源信號和
5、可選地，所述雙向激發(fā)模塊包括：
6、第一激發(fā)單元，所述第一激發(fā)單元的控制端接入所述時鐘信號，所述第一激發(fā)單元的第一連接端接入所述第一電源信號，所述第一激發(fā)單元的第二連接端接入所述第二電源信號，所述第一激發(fā)單元的公共端連接所述收發(fā)切換模塊；所述第一激發(fā)單元用于根據(jù)所述時鐘信號控制所述第一激發(fā)單元的公共端與所述第一激發(fā)單元的第一連接端或第二連接端連通；
7、第二激發(fā)單元，所述第二激發(fā)單元的控制端接入所述時鐘信號，所述第二激發(fā)單元的第一連接端接入所述第二電源信號，所述第二激發(fā)單元的第二連接端接入所述第一電源信號，所述第二激發(fā)單元的公共端連接所述收發(fā)切換模塊；所述第二激發(fā)單元用于根據(jù)所述時鐘信號控制所述第二激發(fā)單元的公共端與所述第二激發(fā)單元的第一連接端或第二連接端連通。
8、可選地，所述收發(fā)切換模塊包括：
9、收發(fā)切換子模塊，分別連接所述第一激發(fā)單元的公共端、所述第二激發(fā)單元的公共端、所述第一換能器的正端、所述第一換能器的負(fù)端、所述第二換能器的正端和所述第二換能器的負(fù)端，并接入切換控制信號；所述收發(fā)切換子模塊用于在所述切換控制信號為所述第一電平時，將所述第一激發(fā)單元的公共端的信號傳輸至所述第一換能器的正端，并將所述第二激發(fā)單元的公共端的信號傳輸至所述第一換能器的負(fù)端，以及，所述收發(fā)切換子模塊用于在所述切換控制信號為所述第二電平時，將所述第一激發(fā)單元的公共端的信號傳輸至所述第二換能器的正端，并將所述第二激發(fā)單元的公共端的信號傳輸至所述第二換能器的負(fù)端；
10、電壓控制單元，所述電壓控制單元的控制端接入所述切換控制信號，所述電壓控制單元的公共端接地，所述電壓控制單元的第一連接端連接所述第二換能器的負(fù)端，所述電壓控制單元的第二連接端連接所述第一換能器的負(fù)端；所述電壓控制單元用于根據(jù)所述切換控制信號控制所述電壓控制單元的公共端與所述電壓控制單元的第一連接端或第二連接端連通；
11、信號傳輸單元，所述信號傳輸單元的控制端接入所述切換控制信號，所述信號傳輸單元的公共端用于輸出所述接收換能器輸出的超聲回波電信號，所述信號傳輸單元的第一連接端連接所述第二換能器的正端，所述信號傳輸單元的第二連接端連接所述第一換能器的正端；所述信號傳輸單元用于根據(jù)所述切換控制信號控制所述信號傳輸單元的公共端與所述信號傳輸單元的第一連接端或第二連接端連通。
12、可選地，所述收發(fā)切換子模塊包括第一切換單元和第二切換單元；
13、所述第一切換單元的控制端接入所述切換控制信號，所述第一切換單元的公共端連接所述第一激發(fā)單元的公共端，所述第一切換單元的第一連接端連接所述第一換能器的正端，所述第一切換單元的第二連接端連接所述第二換能器的正端；所述第一切換單元用于根據(jù)所述切換控制信號控制所述第一切換單元的公共端與所述第一切換單元的第一連接端或第二連接端連通；
14、所述第二切換單元的控制端接入所述切換控制信號，所述第二切換單元的公共端連接所述第二激發(fā)單元的公共端，所述第二切換單元的第一連接端連接所述第一換能器的負(fù)端，所述第二切換單元的第二連接端連接所述第二換能器的負(fù)端；所述第二切換單元用于根據(jù)所述切換控制信號控制所述第二切換單元的公共端與所述第二切換單元的第一連接端或第二連接端連通。
15、可選地，所述第一激發(fā)單元、所述第二激發(fā)單元、所述電壓控制單元、所述信號傳輸單元、所述第一切換單元和所述第二切換單元中均包括模擬開關(guān)芯片。
16、可選地，所述第一電平的電壓大于所述第二電平的電壓，所述第一電源信號的電壓大于所述第二電源信號的電壓；
17、和/或，
18、所述第一電源信號與所述第二電源信號中的一者為3.3v的直流電壓信號，另一者為地信號。
19、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種超聲波計量裝置，包括：第一換能器、第二換能器和上述任一實(shí)施例所提供的換能器激發(fā)電路。
20、可選地，超聲波計量裝置還包括放大電路；所述放大電路的輸入端連接所述收發(fā)切換模塊，所述收發(fā)切換模塊用于將所述接收換能器輸出的超聲回波電信號傳輸至所述放大電路的輸入端，所述放大電路用于將所述超聲回波電信號進(jìn)行放大，得到放大回波信號并輸出。
21、可選地，超聲波計量裝置還包括控制模塊，分別連接所述收發(fā)切換模塊、所述雙向激發(fā)模塊和所述放大電路的輸出端；所述控制模塊用于輸出所述切換控制信號和所述時鐘信號，以及對所述放大回波信號進(jìn)行處理。
22、根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種超聲波燃?xì)獗恚ㄉ鲜鰧?shí)施例所提供的超聲波計量裝置。
23、本專利技術(shù)實(shí)施例提供的換能器激發(fā)電路中，設(shè)置有收發(fā)切換模塊和雙向激發(fā)模塊。收發(fā)切換模塊可根據(jù)切換控制信號靈活控制第一換能器和第二換能器之間的收發(fā)關(guān)系，從而提升超聲波計量裝置的靈活性。通過雙向激發(fā)模塊可實(shí)現(xiàn)雙向激發(fā)；相比于將激發(fā)換能器的負(fù)端接地，僅在正端施加脈沖激勵的單向激發(fā)，通過雙向激發(fā)能使得激勵加倍，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種換能器激發(fā)電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述雙向激發(fā)模塊包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述收發(fā)切換模塊包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述收發(fā)切換子模塊包括第一切換單元和第二切換單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述第一激發(fā)單元、所述第二激發(fā)單元、所述電壓控制單元、所述信號傳輸單元、所述第一切換單元和所述第二切換單元中均包括模擬開關(guān)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述第一電平的電壓大于所述第二電平的電壓，所述第一電源信號的電壓大于所述第二電源信號的電壓；
7.一種超聲波計量裝置，其特征在于，包括第一換能器、第二換能器和權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述換能器激發(fā)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波計量裝置，其特征在于，還包括放大電路；所述放大電路的輸入端連接所述收發(fā)切換模塊，所述收發(fā)切換模塊用于將所述接收換能器輸出的超聲回波電
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波計量裝置，其特征在于，還包括控制模塊，分別連接所述收發(fā)切換模塊、所述雙向激發(fā)模塊和所述放大電路的輸出端；所述控制模塊用于輸出所述切換控制信號和所述時鐘信號，以及對所述放大回波信號進(jìn)行處理。
10.一種超聲波燃?xì)獗恚涮卣髟谟冢?quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的超聲波計量裝置。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種換能器激發(fā)電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述雙向激發(fā)模塊包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述收發(fā)切換模塊包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述收發(fā)切換子模塊包括第一切換單元和第二切換單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述第一激發(fā)單元、所述第二激發(fā)單元、所述電壓控制單元、所述信號傳輸單元、所述第一切換單元和所述第二切換單元中均包括模擬開關(guān)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的換能器激發(fā)電路，其特征在于，所述第一電平的電壓大于所述第二電平的電壓，所述第一電源信號的電壓大于所述第二電源信號的電壓；
7...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳春，項(xiàng)勇，張偉，關(guān)俞龍，
申請(專利權(quán))人：浙江威星智能儀表股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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