[发明专利]小盲区超声波传感器

摘要

本发明涉及电子传感器领域，尤其涉及一种小盲区超声波传感器，包括主控芯片、测温元件、发射电路和接收电路，测温元件、发射电路和接收电路分别与主控芯片相连接，本装置结构简单，系统盲区为5cm，在10~60cm范围内误差较小，测量误差为0；在60~500cm范围内，测量误差较大为1～3cm；由于受到超声波传感器自身质量的影响，系统只能测量5m以内的距离;同时，随着测量距离的增加，误差逐渐增大，基本上可控制在2％以下，精度较高。

主权项

一种小盲区超声波传感器，包括主控芯片、测温元件、发射电路和接收电路，测温元件、发射电路和接收电路分别与主控芯片相连接，其特征在于：所述的发射电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、三极管Q1、DC‑DC转换器U1、运算放大器U2和超声波换能器T1，三极管Q1的基极与主控芯片的端子相连接三极管Q1的发射极接电源，同时三极管Q1的基极和发射极之间并联有电阻R1，三极管Q1的集电极分别与DC‑DC转换器U1的端口、DC‑DC转换器U1的V+端口、电容C3的一端、运算放大器U2的V+端口相连接，电容C3的另一端与电容C4的一端相连接，电容C4的另一端接地，DC‑DC转换器U1的V—端口与运算放大器U2的V—端口相连接，DC‑DC转换器U1的C2—与DC‑DC转换器U1的C2+端口之间连接有电容C1，DC‑DC转换器U1的C1—与DC‑DC转换器U1的C1+端口之间连接有电容C6，DC‑DC转换器U1的端口、FC1端口、FC0端口、IN端口同时与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端分别与电阻R3的一端、运算放大器U2的IN—端口相连接，运算放大器U2的IN+端口与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与主控芯片相连接，运算放大器U2的OUT端口与电容C5的一端相连接，电容C5的另一端与超声波换能器T1的一端相连接，超声波换能器T1的另一端接地； 所述的接收电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、运算放大器U3、运算放大器U4、 数字电位器U5、比较器U6、二极管D1、三极管Q2和超声波接收器T2，超声波接收器T2的一端分别与电阻R9的一端、电容C8的一端和运算放大器U4的同相输入端相连接，电阻R9的另一端与主控芯片相连接，电容C8的另一端与电阻R10的另一端相连接，电阻R10的另一端同时接地；超声波接收器T2的另一端与电容C7的一端相连接，电容C7的另一端与电阻R5的一端相连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端、电容C12的一端、运算放大器U3的反相输入端相连接，电阻R6的另一端、电容C12的另一端均与运算放大器U3的输出端相连接，运算放大器U3的输出端与电容C9的一端相连接，电容C9的另一端与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端、运算放大器U4的反相输入端相连接，电阻R8的另一端与 数字电位器U5的LA端口相连接，运算放大器U4的同相输入端与运算放大器U3的同相输入端相连接，运算放大器U4的负极接地，运算放大器U4的正极分别与三极管Q2的集电极、电容C11的一端、比较器U6的V+端子、电阻R13相连接，三极管Q2发射极接电源，三极管Q2的基极与主控芯片相连接，三极管Q2发射极和基极之间并联有电阻R11，电容C11的另一端接地，运算放大器U4的输出端和数字电位器U5的WA端口均与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极分别与电容C10的一端、电阻R12的一端、比较器U6的IN+端口相连接，电容C10的另一端和电阻R12的另一端接地，同时，电容C10的另一端和电阻R12的另一端与电阻R14的一端相连接，电阻R14的另一端与电阻R13的另一端、比较器U6的IN—端口相连接，比较器U6的V—端口接地，比较器U6的OUT端口与主控芯片相连接。