針對金屬密閉空間內(nèi)移動(dòng)物體測距定位需求,提出一種分體式的超聲波發(fā)射與接收方法。對發(fā)射部分工作原理和硬件電路進(jìn)行分析,完成基于大功率場效應(yīng)管和中高頻變壓器相組合的超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì),并進(jìn)行發(fā)射電路與換能器之間阻抗匹配設(shè)計(jì)。針對超聲波接收電路,圍繞放大、濾波、比較等核心功能進(jìn)行設(shè)計(jì)�；谠碓O(shè)計(jì)完成電路硬件實(shí)現(xiàn),對電路功能進(jìn)行實(shí)際測試,超聲波發(fā)射模塊在容量700 m Ah、工作電壓為3. 7 V電池供電條件下產(chǎn)生頻率為40 k Hz的超聲波驅(qū)動(dòng)電壓峰—峰值達(dá)到300 V,超聲波接收模塊在充滿水的金屬管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)20 m距離捕捉到超聲波信號(hào)電壓峰峰值達(dá)到12 V,與預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)一致,驗(yàn)證了電路的正確性和實(shí)用性。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(05)CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

壓電換能器阻抗匹配電路

超聲波接收電路的整體設(shè)計(jì)如圖3所示，超聲波換能器檢測超聲波信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)放大、濾波、比較后供MCU處理分析。圖4為超聲波接收前置放大電路原理圖，Signal+和Signal-為超聲波換能器輸出的信號(hào)正負(fù)極，由放大器芯片AD8421進(jìn)行5.5倍的前置放大。放大后的信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器進(jìn)行濾波，帶通濾波器采用MAX268系列程控帶通濾波器，其中，心頻率為40 k Hz，帶寬4.82 k Hz，通頻帶紋波0.1 d B，而且MAX268系列濾波芯片具有放大功能，可對濾波后信號(hào)進(jìn)行二次放大。LM393信號(hào)比較器對濾波和二次放大后信號(hào)進(jìn)行閾值比較和波形規(guī)整，最后信號(hào)通過外部中斷方式被MCU獲取進(jìn)行處理。圖4 超聲波接收前置放大電路原理

超聲波接收前置放大電路原理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3240277