超聲波非接觸式找平裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于攤鋪機找平技術領域，具體涉及一種超聲波非接觸式找平裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國的道路鋪設事業(yè)隨著基礎建設的興起而蓬勃發(fā)展，國家有關的部分 對于公路的施工工藝、驗收指標提出了更高的要求，這一系列的發(fā)展也促進了自動化攤鋪 機輔助裝置的發(fā)展。對路面攤鋪質量影響最大的是攤鋪機自動找平裝置，現有技術中的攤 鋪機自動找平裝置，存在著精度低、靈敏度低、靈敏度受溫度影響大、實現成本高、抗干擾能 力差、工作可靠性性差、使用壽命短等缺陷和不足，在應用上受到了極大的限制，導致了使 用現有技術中的攤鋪機自動找平裝置的攤鋪機施工穩(wěn)定度差，施工的路面平整度差。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種超聲 波非接觸式找平裝置，其結構簡單，設計合理，抗干擾能力強，找平的精度和靈敏度高，工作 可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0004] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種超聲波非接觸式找平 裝置，其特征在于：包括找平控制器、與找平控制器連接的CAN總線通信連接器和與CAN總 線通信連接器連接的一個或多個超聲波測距裝置，所述找平控制器包括微控制器和與微控 制器相接的數據存儲電路，所述微控制器的輸入端接有按鍵操作電路，所述微控制的輸出 端接有液晶顯示電路和電磁閥驅動電路；所述CAN總線通信連接器包括CAN控制器和與 CAN控制器連接的第一CAN總線接口電路，所述CAN控制器與微控制器相接；所述超聲波測 距裝置包括超聲波傳感器、超聲波驅動電路和超聲波信號調理電路，所述超聲波驅動電路 由依次連接的脈沖信號發(fā)生器、功率放大電路和阻抗匹配電路組成，所述脈沖信號發(fā)生器 由FPGA模塊構成，所述FPGA模塊上接有第二CAN總線接口電路，所述第二CAN總線接口電 路通過CAN總線與第一CAN總線接口電路相接，所述超聲波傳感器與阻抗匹配電路的輸出 端連接，所述超聲波信號調理電路由依次連接的多級放大電路、巴特沃斯低通濾波器和比 較電路組成，所述多級放大電路的輸入端與超聲波傳感器的輸出端連接，所述比較電路的 輸出端與FPGA模塊相接。
[0005] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述微控制器為單片機80C51FA。
[0006] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述數據存儲電路為數據存儲器 芯片A28F256。
[0007] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述CAN控制器為CAN控制器芯片 SJA1000,所述第一CAN總線接口電路為型號為PCA82C250的CAN總線接口芯片U13,所述 CAN控制器芯片SJA1000的ADO~AD7引腳以及M7引腳、而引腳、互萬引腳和ALE引腳 均與微控制器相接，所述CAN總線接口芯片U13的TXD引腳和RXD引腳分別與所述CAN控 制器芯片SJA1000的TXO引腳和RXO引腳相接，所述CAN總線接口芯片U13的VREF引腳與 所述CAN控制器芯片SJA1000的RXl引腳相接，所述CAN總線接口芯片U13的CANH引腳和CANL引腳分別與CAN總線的高電平線CANH和低電平線CANL連接。
[0008] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述第二CAN總線接口電路為型 號為PCA82C250的CAN總線接口芯片U14,所述CAN總線接口芯片U14的TXD引腳、RXD引 腳和VREF引腳均與FPGA模塊相接，所述CAN總線接口芯片U14的CANH引腳和CANL引腳 分別與CAN總線的高電平線CANH和低電平線CANL連接。
[0009] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述功率放大電路包括運算放大 器U3和三極管Ql，所述運算放大器U3的同相輸入端為功率放大電路的輸入端且與FPGA模 塊的輸出端連接，所述運算放大器U3的反相輸入端與輸出端之間接有電阻Rl;所述三極管 Ql的基極通過電阻R2與運算放大器U3的輸出端相接，所述三極管Ql的集電極通過電阻 R4與+28V電源的+28V電壓輸出端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極為功率放大電路的輸出端 且通過電阻R3接地；所述阻抗匹配電路包括阻抗匹配平衡變壓器T1，所述阻抗匹配平衡變 壓器Tl的初級線圈的兩端分別與+28V電源的+28V電壓輸出端和功率放大電路的輸出端 相接，所述阻抗匹配平衡變壓器Tl的次級線圈的一端為阻抗匹配電路的輸出端，所述阻抗 匹配平衡變壓器Tl的次級線圈的另一端接地。
[0010] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述多級放大電路包括依次相接 的一級放大電路、二級放大電路和三級放大電路，以及為一級放大電路、二級放大電路和 三級放大電路提供參考電壓的參考電壓電路，所述一級放大電路包括運算放大器U4、電阻 R5、電阻R6和非極性電容C3,所述電阻R5的一端為一級放大電路的輸入端，所述運算放大 器U4的反相輸入端與電阻R5的另一端相接，所述運算放大器U4的同相輸入端與參考電壓 電路的輸出端相接，所述電阻R6接在運算放大器U4的反相輸入端與輸出端之間，所述非極 性電容C3的一端與運算放大器U4的輸出端相接，所述非極性電容C3的另一端為一級放大 電路的輸出端；所述二級放大電路包括運算放大器U5、電阻R7、電阻R8和非極性電容C4， 所述電阻R7的一端為二級放大電路的輸入端，所述運算放大器U5的反相輸入端與電阻R7 的另一端相接，所述運算放大器U5的同相輸入端與參考電壓電路的輸出端相接，所述電阻 R8接在運算放大器U5的反相輸入端與輸出端之間，所述非極性電容C4的一端與運算放大 器U5的輸出端相接，所述非極性電容C4的另一端為二級放大電路的輸出端；所述三級放大 電路包括運算放大器U6、電阻R9、電阻RlO和電感Ll，所述電阻R9的一端為三級放大電路 的輸入端，所述運算放大器U6的反相輸入端與電阻R9的另一端相接，所述運算放大器U6 的同相輸入端與參考電壓電路的輸出端相接，所述電阻RlO接在運算放大器U6的反相輸入 端與輸出端之間，所述電感Ll的一端與運算放大器U6的輸出端相接，所述電感Ll的另一 端為三級放大電路的輸出端。
[0011] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述參考電壓電路包括運算放大 器U7、電阻Rll和電阻R12,以及非極性電容C6和非極性電容C7 ;所述電阻Rll和電阻R12 串聯(lián)后的一端與+24V電源的+24V電壓輸出端相接，另一端接地；所述非極性電容C6和非 極性電容C7串聯(lián)后的一端與+24V電源的+24V電壓輸出端相接，另一端接地；所述運算放 大器U7的同相輸入端與電阻Rll和電阻R12的連接端，以及非極性電容C6和非極性電容 C7的連接端相接，所述運算放大器U7的反相輸入端與輸出端相接且為參考電壓電路的輸 出端。
[0012] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述比較電路包括基準電壓電路、 比較器U8、三極管Q2和極性電容C1，所述基準電壓電路由依次串聯(lián)的電阻R17、電阻R16、 電阻R14和電阻R13組成；所述極性電容Cl的負極為比較電路的輸入端，所述比較器U8的 反向輸入端與極性電容Cl的正極相接，且通過電阻R15接地，所述比較器U8的同相輸入端 與電阻R16和電阻R14的連接端相接，所述電阻R17的一端與+5V電源的+5V電壓輸出端 相接，所述電阻R13的一端與比較器U8的反向輸入端相接，所述三極管Q2的基極通過電阻 R18與比較器U8的輸出端相接，所述三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R21與+5V電源的+5V電 壓輸出端相接，所述三極管Q2的集電極為比較電路的輸出端。
[0013] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述比較電路還包括二極管D2和 二極管D3,所述二極管D2的陽極與比較器U8的輸出端相接，所述二極管D2的陰極與電阻 R17和電阻R16的連接端相接；所述二極管D3的陽極與比較電路的輸出端相接，所述二極 管D3的陰極與+5V電源的+5V電壓輸出端相接。
[0014] 本實用新型與現有技術相比具有以下優(yōu)點：
[0015] 1、本實用新型的結構簡單，設計合理，實現方便且成本低。
[0016] 2、本實用新型采用依次連接的多級放大電路、巴特沃斯低通濾波器和比較電路對 超聲波傳感器輸出的信號進行調理，抗干擾能力強，信號處理速度快、精度高，提高了路面 平整度檢測及找平的精度和靈敏度。
[0017] 3、本實用新型的工作可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長。
[0018] 4、本實用新型的推廣使用，能夠提高攤鋪機施工的穩(wěn)定度以及施工路面的平整 度，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0019] 綜上所述，本實用新型結構簡單，設計合理，抗干擾能力強，找平的精度和靈敏度 高，工作可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0020] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0022] 圖2為本實用新型CAN總線通信連接器的電路原理圖。
[0023] 圖3為本實用新型第二CAN總線接口電路的電路原理圖。
[0024] 圖4為本實用新型功率放大電路和阻抗匹配電路的電路連接圖。
[0025] 圖5為本實用新型多