[发明专利]一种换能器断线检测方法及系统

权利要求书

1.一种换能器断线检测方法，用于包含换能器、换能器驱动器、测量控制模块、超声脉冲发生器、参考电压发生器、电压比较放大器、窗口逻辑和时间测量模块的超声测量系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、所述超声脉冲发生器产生脉冲信号，所述脉冲信号通过所述换能器驱动器驱动所述换能器，使所述换能器按所述脉冲信号的个数配置发送相应个数的超声脉冲；

S2、当所述超声脉冲发送结束后，打开所述窗口逻辑，使用所述测量控制模块对所述电压比较放大器输出的余振脉冲进行测量，通过计算相邻余振脉冲的时间差或余振脉冲的个数来判断换能器是否断线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，进一步包括以下步骤：

在所述换能器和所述电压比较放大器之间增加钳位二极管。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

当所述超声脉冲发送结束后，使用所述测量控制模块测量所述电压比较放大器输出的连续几个余振脉冲的上升沿或下降沿距离所述换能器发出超声脉冲的时间，得到若干时间值，如果所述相邻时间值的差与所述超声脉冲的周期或者半周期一致，则表明所述换能器连接正常。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，进一步包括空管检测的步骤：

如果在所述换能器发出超声脉冲结束后，延迟预定时间打开所述窗口逻辑仍可以检测到余振脉冲，则表明空管。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

当所述超声脉冲发送结束后，至所述超声脉冲到达另一个换能器的时间内，使用余振计数器计算余振脉冲上升沿或下降沿的个数，根据计数值判断是否有余振、以及振动时间的长短，从而判断是否空管、是否断线。

6.一种换能器断线检测系统，其特征在于，该系统包括第一换能器、第二换能器、换能器驱动器、测量控制模块、超声脉冲发生器、参考电压发生器、电压比较放大器、窗口逻辑和时间测量模块，其中：

所述第一换能器和第二换能器互为收发，用于将机械振动转换为电信号；

所述换能器驱动器与所述换能器和所述测量控制模块相连，用于驱动换能器工作；

所述测量控制模块与所述超声脉冲发生器、所述时间测量模块和所述换能器驱动器相连，用于测量余振脉冲信号；

所述超声脉冲发生器与所述测量控制模块和所述时间测量模块相连，用于产生脉冲信号；

所述参考电压发生器与所述电压比较放大器相连，用于输出标准参考电压；

所述电压比较放大器与所述第一换能器、所述第二换能器、所述参考电压发生器和所述窗口逻辑相连，用于比较余振电压信号和参考电压；

所述窗口逻辑与所述电压比较放大器和所述时间测量模块相连，用于控制开始测量余振信号的时机；

所述时间测量模块与所述窗口逻辑、所述超声脉冲发生器和所述测量控制模块相连，用于进行时间测量。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述第一换能器或第二换能器与所述电压比较放大器之间，增加一个钳位二极管，用于防止余振期间产生过高的电压。

8.如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，在所述测量控制模块和所述电压比较放大器之间，增加一个余振计数器，用于计算余振脉冲的个数。