[发明专利]压电换能器控制器和距离测量方法

权利要求书

1.一种压电换能器控制器，包括：

发射器，所述发射器导致压电换能器发生混响；以及

线性阻尼模块，所述线性阻尼模块测量混响周期并且迭代地调谐所述压电换能器的分流电阻和分流电抗中的至少一者以使所述混响周期最小化，

其中所述线性阻尼模块测量衰减速率α以估计所述压电换能器的串联电感L_S，其中所估计的串联电感L_S可表示为

R_S为所述换能器的串联电阻；并且

其中所述线性阻尼模块估计所述串联电阻R_S，为所述换能器的峰值驱动电压与所述换能器的峰值短路电流的比。

2.如权利要求1所述的控制器，其中所述线性阻尼模块适应地调节所述分流电阻和所述分流电抗两者以使所述混响周期最小化。

3.如权利要求1所述的控制器，其中所述分流电抗为具有值为L_P的可调谐电感，并且其中所述分流电阻最初调谐为可表示为的值，f_S为测得的串联谐振混响频率。

4.一种压电换能器控制器，包括：

发射器，所述发射器导致压电换能器发生混响；以及

线性阻尼模块，所述线性阻尼模块测量混响周期并且迭代地调谐所述压电换能器的分流电阻和分流电抗中的至少一者以使所述混响周期最小化，

其中所测得的串联谐振混响频率为f_S，其中所述线性阻尼模块估计所述换能器的并联电容C_P，并且其中所述分流电抗最初调谐为可表示为的电感值。

5.如权利要求4所述的控制器，其中所述线性阻尼模块通过暂时按比例增加所述分流电感并测量并联谐振混响频率f_P来估计C_P。

6.如权利要求4所述的控制器，其中所述线性阻尼模块通过向所述压电换能器提供电流并测量达到参考电压的时间来估计C_P。

7.如权利要求4所述的控制器，其中所述线性阻尼模块通过测量所述分流电抗的电流与压电换能器电压之间的相位差的变化率来估计C_P。

8.一种距离测量方法，包括：

在线性阻尼模块中调节分流电阻值和分流电抗值中的至少一者；

驱动压电换能器发射超声波脉冲；

启用所述线性阻尼模块以阻尼在每个发射的超声波脉冲后的混响；

当所述线性阻尼模块启用时，测量混响周期；

将所述混响周期的趋势与对所述值的调节相关联；

重复与混响周期减少相关联的调节以及与混响周期增加相关联的反向调节；

在阻尼完成后禁用所述线性阻尼模块；以及

检测所发射的超声波脉冲的回波。

9.如权利要求8所述的方法，还包括表征所述压电换能器并且在执行所述驱动、启用、测量、关联和重复操作之前执行对所述分流电阻和所述分流电抗的粗调谐。