[实用新型]控制收发一体型超声波传感器收发状态的控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体仪表技术领域，具体涉及一种超声波流量计的流量测量方法。

背景技术

现有技术中，目前常用的家用气体表主要为膜式气体表，其计量精度受温度和压力的影响很大。随着科学技术的发展，超声波流量计应运而生，它是采用新型的测量技术，与传统气体表相比，具有不接触被测介质，精度高，稳定性好，大量程比特征，构造简单、机械性可动部分少，体积小，重量轻等优点。超声波流量计流量测量采用的技术主要是声速测量技术，基本原理是在气体流道的上下游安装至少一对超声波传感器，然后利用该成对的超声波传感器收发超声波，通过测量超声波在流体中传播时所载流体的流速信息来测量流体流量。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。它主要包括由压电晶片，压电晶片在电压的激励下发生振动，从而产生具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播的超声波。目前使用的超声波传感器分两类，一类为单收单发型，即超声波发射和接收分开，一个探头用于超声波发射，另一个探头用于超声波接收，此类传感器结构复杂，成本较高 ；另一类为收发一体型，即使用一个探头发射和接收超声波，目前使用在超声波流量计上的超声波传感器多为收发一体型，由于这种超声波传感器在超声波发射完后易对接收信号造成干扰，极大的影响了此类传感器的检测距离，从而降低了超声波流量计对流量监测的精度。 

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：提供一种控制超声波传感器收发超声波的控制电路，通过控制超声波传感器的收发状态，尽可能地达到准时收发超声波、屏蔽干扰的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：控制收发一体型超声波传感器收发状态的控制电路，包括电感器Ⅰ，电感器Ⅱ，电感器Ⅲ1和电感器Ⅳ，所述电感器Ⅰ的一端用于连接超声波传感器A的正极，电感器Ⅰ的另一端连接双向控制开关Ⅰ，所述双向控制开关Ⅰ的一条支路连接双向控制开关Ⅱ，双向控制开关Ⅰ的另一条支路连接驱动电源Ⅰ，双向控制开关Ⅱ的一条支路连接理想电源Ⅰ；

所述电感器Ⅱ的一端用于连接超声波传感器A的负极，电感器Ⅱ的另一端连接双向控制开关Ⅲ，所述双向控制开关Ⅲ的一条支路连接驱动电源Ⅱ，另一条支路连接理想电源Ⅱ；

所述电感器Ⅲ的一端用于连接超声波传感器B的正极，电感器Ⅲ的另一端连接双向控制开关Ⅳ，所述双向控制开关Ⅳ的一条支路连接双向控制开关Ⅴ，双向控制开关Ⅳ的另一条支路连接驱动电源Ⅲ，所述双向控制开关Ⅴ的一条支路连接理想电源Ⅲ；

所述双向控制开关Ⅴ的另一条支路与双向控制开关Ⅱ的另一条支路通过电阻连接形成输出支路，还包括一个电阻，所述电阻的一端连接在输出支路上；

所述电感器Ⅳ的一端用于连接超声波传感器B的负极，电感器Ⅳ的另一端连接双向控制开关Ⅵ，所述双向控制开关Ⅵ的一条支路连接驱动电源Ⅳ，双向控制开关Ⅵ的另一条支路连接理想电源Ⅳ。

作为优化，所述电感器Ⅰ，电感器Ⅱ，电感器Ⅲ和电感器Ⅳ的容量均为10uH~ 40mH。所述理想电源Ⅰ，理想电源Ⅱ，理想电源Ⅲ和理想电源Ⅳ34均为0~5V。所述驱动电源Ⅰ，驱动电源Ⅱ，驱动电源Ⅲ和驱动电源Ⅳ均为-30~30V。

相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的控制收发一体型超声波传感器收发状态的控制电路实现了超声波传感器驱动方式的差分驱动模式，减小了功耗的同时保证驱动稳定可靠。

2、该控制电路通过控制超声波传感器的收发状态，尽可能使一对超声波传感器能准时收发超声波、屏蔽干扰，从而超声波传感器可以更加传感器小型化、重量最轻可降至4.5g，安装方便。

3、这种传感器控制电路采用差分驱动方式，能够在较小的功耗及电压下驱动小而薄的晶片发出较强的超声波信号，因此传感器可以做的很小，重量最轻可降至4.5g且安装方便，适用于家用的超声波燃气表。

4、该控制电路通过精准控制超声波传感器的收发状态，可使一对超声波传感器能准时收发超声波、屏蔽干扰，可靠性高、一致性好。

附图说明

图1为实施例中控制收发一体型超声波传感器收发状态的控制电路的原理图。