一種超聲換能器電路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及超聲波【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種超聲換能器電路系統(tǒng)。它包括依次連接的用于DC/DC轉(zhuǎn)換的DC/DC轉(zhuǎn)換電路、用于升壓的MOS管半橋電路、用于發(fā)出超聲波的第一超聲換能器、用于接收超聲波的第二超聲換能器、用于限幅處理的限幅電路、用于信號(hào)放大的前置放大電路、用于信號(hào)反向放大的兩級(jí)反向放大電路和用于濾波的帶通濾波電路；DC/DC電路和MOS管半橋電路同時(shí)連接有同于信號(hào)處理的控制單元。本實(shí)用新型通過(guò)DC/DC電路使電流變?yōu)橹绷鞲邏弘娏鳎⑶?，?jīng)MOS管半橋電路變?yōu)榉讲}沖，從而激勵(lì)第一超聲換能器產(chǎn)生高穿透的超聲波。
【專利說(shuō)明】一種超聲換能器電路系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種超聲換能器電路系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]超聲波檢測(cè)也叫超聲檢測(cè)，超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)發(fā)生衰減和散射。目前，針對(duì)水果超聲檢測(cè)時(shí)存在聲波穿透性能差，致使無(wú)法實(shí)現(xiàn)水果特征參數(shù)有效檢測(cè)的問(wèn)題。因此，有必要提供一種超聲換能器電路系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)水果參數(shù)的超聲換能器電路系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種超聲換能器電路系統(tǒng)，它包括DC/DC轉(zhuǎn)換電路、MOS管半橋電路、第一超聲換能器、控制單元、第二超聲換能器、限幅電路、前置放大電路、兩級(jí)反向放大電路和帶通濾波電路；
[0006]所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路將電流進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換并將直流電流輸入MOS管至半橋電路，所述MOS管半橋電路將輸入的直流電流進(jìn)行振蕩處理并將振動(dòng)后的信號(hào)輸入至第一超聲換能器，所述第一超聲換能器將接收電流后向外界輸出超聲波信號(hào)，所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路和MOS管半橋電路同時(shí)與控制單元連接；
[0007]所述第二超聲換能器接收超聲波信號(hào)并將信號(hào)輸入至限幅電路，所述限幅電路將信號(hào)進(jìn)行限幅處理并限幅后的信號(hào)輸入至前置放大電路，所述前置放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的信號(hào)輸入至兩級(jí)反向放大電路，所述兩級(jí)反向放大電路將信號(hào)進(jìn)行方向放大并將信號(hào)輸入至帶通濾波電路進(jìn)行濾波處理。
[0008]優(yōu)選地，所述MOS管半橋電路包括驅(qū)動(dòng)芯片、第三MOS管、第四MOS管、第二穩(wěn)壓管、第五MOS管和第二電感線圈，所述驅(qū)動(dòng)芯片的10端腳和12端腳同時(shí)與控制單元連接，所述驅(qū)動(dòng)芯片的7端腳通過(guò)第三電阻與第三MOS管的柵極連接，所述第三電阻并聯(lián)有第一二極管，所述第三MOS管的源極與DC/DC電路連接，所述第三MOS管的漏極與第四MOS管的源極連接，所述第四MOS管的漏極通過(guò)依次連接的第四電阻和第二二極管與驅(qū)動(dòng)芯片的6端腳連接、通過(guò)第一穩(wěn)壓管與驅(qū)動(dòng)芯片的2端腳連接，所述第四MOS管的柵極依次串聯(lián)有的第三二極管和第六電阻并通過(guò)第三二極管的一端與第五MOS管的柵極連接，所述第三二極管并聯(lián)有第五電阻，所述第四MOS管的柵極通過(guò)第三二極管與第二穩(wěn)壓管的一端連接，所述第五MOS管的漏極與第二穩(wěn)壓管一端連接，所述第二穩(wěn)壓管的另一端與第二電感線圈的一端連接、并通過(guò)第二電容與驅(qū)動(dòng)芯片的5端腳連接，所述第二電感線圈的另一端與第一超聲換能器連接。
[0009]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過(guò)DC/DC電路使電流變?yōu)橹绷鞲邏弘娏?，并且，?jīng)MOS管半橋電路變?yōu)榉讲}沖，從而激勵(lì)第一超聲換能器產(chǎn)生高穿透的超聲波。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的DC/DC電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的MOS管半橋電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0014]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例的一種超聲換能器電路系統(tǒng)，它包括DC/DC轉(zhuǎn)換電路UMOS管半橋電路2、第一超聲換能器3、控制單元4、第二超聲換能器5、限幅電路6、前置放大電路7、兩級(jí)反向放大電路8和帶通濾波電路9 ；DC/DC轉(zhuǎn)換電路I將電流進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換并將直流電流輸入MOS管至半橋電路2，MOS管半橋電路2將輸入的直流電流進(jìn)行振蕩處理并將振動(dòng)后的信號(hào)輸入至第一超聲換能器3,第一超聲換能器3將接收電流后向外界輸出超聲波信號(hào)，DC/DC轉(zhuǎn)換電路I和MOS管半橋電路2同時(shí)與控制單元4連接；第二超聲換能器5接收超聲波信號(hào)并將信號(hào)輸入至限幅電路6，限幅電路6將信號(hào)進(jìn)行限幅處理并將限幅后的信號(hào)輸入至前置放大電路7，前置放大電路7將信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的信號(hào)輸入至兩級(jí)反向放大電路8，兩級(jí)反向放大電路8將信號(hào)進(jìn)行反向放大并將信號(hào)輸入至帶通濾波電路9進(jìn)行濾波處理；本實(shí)施例通過(guò)DC/DC電路I使電流變?yōu)橹绷鞲邏弘娏?，并且，?jīng)MOS管半橋電路2變?yōu)榉讲}沖，從而激勵(lì)第一超聲換能器3產(chǎn)生高穿透的超聲波，第二換能器5接收超聲回波信號(hào)或透射信號(hào)之后將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，之后對(duì)其進(jìn)行限幅、放大、濾波等處理，從而完成對(duì)某些物體(如水果)的檢測(cè)。
[0015]同時(shí)，本實(shí)施例的DC/DC電路I可采用如圖2的電路結(jié)構(gòu)，即DC/DC電路I包括DAC轉(zhuǎn)換器Ul、PWM芯片U2、半橋驅(qū)動(dòng)電路U3、橋式整流二極管U4、電壓跟隨器U3、第一 MOS管G1、第二 MOS管G2、第一電感線圈LI和變壓器U5，DAC轉(zhuǎn)換器Ul的輸入端與控制器單元4連接，DAC轉(zhuǎn)換器Ul進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至PWM芯片U2中，PWM芯片U2將信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼處理并將數(shù)字編碼后的信號(hào)輸入至半橋驅(qū)動(dòng)電路U6，半橋驅(qū)動(dòng)電路U6的輸出端同時(shí)與第一 MOS管Gl和第二 MOS管G2的柵極連接，第一 MOS管Gl和第二 MOS管G2的漏極分別連接變壓器U5的初級(jí)端的兩端，變壓器U5的次級(jí)端并聯(lián)在橋式整流二極管U4的兩端，橋式整流二極管U4的輸出端與第一電感線圈LI的一端連接，第一電感線圈LI的另一端與MOS管半橋電路2的輸入端連接并通過(guò)第一電阻Rl與電壓跟隨器U3的一端連接，電跟隨器U3的另一端與PWM芯片U2連接。其PWM芯片U2可采用TL494型號(hào)芯片并采用雙端推挽輸出。
[0016]另外，本實(shí)施例的MOS管半橋電路2如圖3所示，即MOS管半橋電路2包括驅(qū)動(dòng)芯片U6、第三MOS管G3、第四MOS管G4、第二穩(wěn)壓管D5、第五MOS管G5和第二電感線圈L2，驅(qū)動(dòng)芯片U7的10端腳和12端腳同時(shí)與控制單元連接4，驅(qū)動(dòng)芯片U2的7端腳通過(guò)第三電阻R3與第三MOS管G3的柵極連接，第三電阻R3并聯(lián)有第一二極管D1，第三MOS管G3的源極與DC/DC電路I連接，第三MOS管G3的漏極與第四MOS管G4的源極連接，第四MOS管G4的漏極通過(guò)依次連接的第四電阻R4和第二二極管D2與驅(qū)動(dòng)芯片U7的6端腳連接、通過(guò)第一穩(wěn)壓管D3與驅(qū)動(dòng)芯片U7的2端腳連接，第四MOS管G4的柵極依次串聯(lián)有的第三二極管D4和第六電阻R6并通過(guò)第三二極管D4的一端與第五MOS管G5的柵極連接，第三二極管D4并聯(lián)有第五電阻R5，第四MOS管G4的柵極通過(guò)第三二極管D4與第二穩(wěn)壓管D5的一端連接，第五MOS管G5的漏極與第二穩(wěn)壓管D5 —端連接,第二穩(wěn)壓管D5的另一端與第二電感線圈L2的一端連接、并通過(guò)第二電容C2與驅(qū)動(dòng)芯片U7的5端腳連接，所述第二電感線圈L2的另一端與第一超聲換能器5連接。
[0017]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲換能器電路系統(tǒng)，它包括DC/DC轉(zhuǎn)換電路、MOS管半橋電路、第一超聲換能器、控制單元、第二超聲換能器、限幅電路、前置放大電路、兩級(jí)反向放大電路和帶通濾波電路； 所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路將電流進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換并將直流電流輸入MOS管至半橋電路，所述MOS管半橋電路將輸入的直流電流進(jìn)行振蕩處理并將振動(dòng)后的信號(hào)輸入至第一超聲換能器，所述第一超聲換能器將接收電流后向外界輸出超聲波信號(hào)，所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路和MOS管半橋電路同時(shí)與控制單元連接； 所述第二超聲換能器接收超聲波信號(hào)并將信號(hào)輸入至限幅電路，所述限幅電路將信號(hào)進(jìn)行限幅處理并限幅后的信號(hào)輸入至前置放大電路，所述前置放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的信號(hào)輸入至兩級(jí)反向放大電路，所述兩級(jí)反向放大電路將信號(hào)進(jìn)行反向放大并將反向放大后的信號(hào)輸入至帶通濾波電路進(jìn)行濾波處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲換能器電路系統(tǒng)，其特征在于:所述MOS管半橋電路包括驅(qū)動(dòng)芯片、第三MOS管、第四MOS管、第二穩(wěn)壓管、第五MOS管和第二電感線圈，所述驅(qū)動(dòng)芯片的10端腳和12端腳同時(shí)與控制單元連接，所述驅(qū)動(dòng)芯片的7端腳通過(guò)第三電阻與第三MOS管的柵極連接，所述第三電阻并聯(lián)有第一二極管，所述第三MOS管的源極與DC/DC電路連接，所述第三MOS管的漏極與第四MOS管的源極連接，所述第四MOS管的漏極通過(guò)依次連接的第四電阻和第二二極管與驅(qū)動(dòng)芯片的6端腳連接、通過(guò)第一穩(wěn)壓管與驅(qū)動(dòng)芯片的2端腳連接，所述第四MOS管的柵極依次串聯(lián)有的第三二極管和第六電阻并通過(guò)第三二極管的一端與第五MOS管的柵極連接，所述第三二極管并聯(lián)有第五電阻，所述第四MOS管的柵極通過(guò)第三二極管與第二穩(wěn)壓管的一端連接，所述第五MOS管的漏極與第二穩(wěn)壓管一端連接，所述第二穩(wěn)壓管的另一端與第二電感線圈的一端連接、并通過(guò)第二電容與驅(qū)動(dòng)芯片的5端腳連接，所述第二電感線圈的另一端與第一超聲換能器連接。
【文檔編號(hào)】G01N29/34GK204228666SQ201420582456
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】武俠, 張紹林, 楊陽(yáng), 齊一飛 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司