專利名稱：超聲波動物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型超聲波動物傳感器是一種利用傳感器發(fā)出的超聲波信號使動物、特別是大型犬類的行為意識模糊、喪失判斷能力的電子產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
超聲波動物傳感器，也叫驅(qū)狗器，其設(shè)計原理是利用狗的行為心理學(xué)及聽覺心理學(xué)。人只能聽到頻率在20KHz以下的聲音，人們也習(xí)慣用聲音頻率在這個范圍的聲音工具來訓(xùn)練狗只，因此狗一旦跟人親近以后，它的聽覺習(xí)慣改變了，心理狀態(tài)受聲音影響的情況也改變了，會對20KHz以下的聲音有親切感，它的大腦會習(xí)慣在這個頻率范圍內(nèi)接收信號，因此家狗對人的行動意識和思維模式都是在這個頻率范圍的聲場內(nèi)。但狗的生理特征沒有變，它還是可以聽到20KHz以上的聲音，而23KHz-25KHz的超聲波對它來說是危險信號，所以當(dāng)狗聽到人身上發(fā)出的23KHz-25KHz的超聲波時，它的腦電波會混亂，行為意識會模糊，會喪失對行為模式的判斷力，驅(qū)狗器就是根據(jù)以上原理設(shè)計的。當(dāng)家狗要攻擊陌生人時，驅(qū)狗器就會發(fā)出穩(wěn)定的，不間斷的25KHz超聲波，讓狗失去攻擊行動的意識，傳統(tǒng)的超聲波動物傳感器，其觸發(fā)振蕩的核心電路是利用高頻大功率三極管作電壓、電流信號的放大，產(chǎn)生觸發(fā)信號，觸發(fā)RLC振蕩回路產(chǎn)生震蕩電流，優(yōu)點是電路簡單、成本低，制作工藝簡單，但最大的缺點就是核心電路的電感和電解電容參數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致在高壓下產(chǎn)生頻率漂移，使得發(fā)出的超聲波的頻率不穩(wěn)定，使用壽命也短。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型提供一種發(fā)出的超聲波頻率穩(wěn)定、使用壽命長的超聲波動物傳感器。
本實用新型是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的它是由一殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)超聲波發(fā)生電路組成，超聲波發(fā)生電路由電源電路、初級放大電路、差分放大電路、初級RC振蕩電路、次級RC振蕩電路，信號開關(guān)電路、升壓變壓器和超聲波換能器組成，電源的正極經(jīng)變壓器的初線線圈與初級放大電路的輸入端連接，差分放大電路接在初級放大電路輸出端和初級RC電路的輸入端之間，次級RC電路的觸發(fā)輸入端通過觸發(fā)信號電阻與初級RC電路輸出端連接，電容光煥發(fā)超聲波換能器接在變壓器的次級線圈的一端和次級RC電路的輸出端之間，變壓器次級線圈的另一端與電源負(fù)級連接，信號開關(guān)電路接在變壓器初級線圈兩端，接通電源，電信號經(jīng)初級放大電路、差分放大電路得以放大，經(jīng)差分放大電路抑制漂移作用和初級RC回路得到穩(wěn)定的振蕩觸發(fā)信號觸發(fā)次級RC回路工作，同時變壓器初級線圈兩端有了足夠的電壓使信號開關(guān)電路打開，變壓器次級線圈的輸出端輸出高達128伏的交流電壓，通過接在次級RC回路和變壓器次級線圈之間的超聲波換能器，產(chǎn)生高頻高壓的電信號，經(jīng)超聲波換能器產(chǎn)生超聲波。
本實用新型殼體內(nèi)還設(shè)有外圍狀態(tài)控制電路，用來控制傳感器的工作狀態(tài)，控制電路為聲控延時開關(guān)電路或紅外線感應(yīng)開關(guān)電路，也可使用手動開關(guān)控制電路。
本實用新型由于電路設(shè)計上沒有采用傳統(tǒng)的電感，又要達到很高的穩(wěn)定的頻率電壓，就利用了開關(guān)電路和升壓變壓器來實現(xiàn)，雖然都是傳統(tǒng)的常用的元件，但電路的結(jié)構(gòu)是經(jīng)過精密逆向參數(shù)的定向設(shè)計的，元件的參數(shù)規(guī)格和類型的搭配也是在這個基礎(chǔ)上進行精密配對和測試的，元件與元件之間的配對和連接也都考慮到元件所用材質(zhì)電氣特性以及參數(shù)的正負(fù)誤差所帶來的正面或負(fù)面效應(yīng)在元件之間的相互增強或抵消，電路其它部分的結(jié)構(gòu)也如此，通過元件參數(shù)及材質(zhì)的選擇，使發(fā)出的超聲波頻率穩(wěn)定，而且使用壽命長。
本實用新型采用了開關(guān)電路和升壓變壓器，增加了差分放大電路，使信號經(jīng)過放大后直接進入等待振蕩的觸發(fā)狀態(tài)，縮短了信號傳輸?shù)穆窂?，減少了不穩(wěn)定因素的干擾，使發(fā)出的超聲波頻率非常穩(wěn)定，而且使用壽命長。


附圖1為本實用新型電路結(jié)構(gòu)框圖。
附圖2為本實用新型電路圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施例如附圖1所示，本實用新型是由一殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的超聲波發(fā)生電路組成，超聲波發(fā)生電路包括電源電路1、初級放大電路2、差分放大電路3、初級RC振蕩電路4、次級RC振蕩電路5，信號開關(guān)電路6、升壓變壓器7和超聲波換能器8組成，電源電路正極經(jīng)升壓變壓器的初級線圈與初級放大電路輸入端連接，差分放大電路接在初級放大電路輸出端和初級RC電路輸入端之間，次級RC電路的輸入端與初級RC電路輸出端連接，超聲波換能器連接在變壓器次線線圈的一端和次級RC電路的輸出端之間，變壓器次級線圈的另一端與電源負(fù)級連接，信號開關(guān)電路接在變壓器初次線圈兩端，接通電源，電信號經(jīng)初級放大電路、差分放大電路得以放大，經(jīng)差分放大電路的抑制漂移作用和初級RC回路工作(主要是利用了電容材質(zhì)的頻率特性可以和電阻的特性很好的互補)，得到穩(wěn)定的振蕩觸發(fā)信號觸發(fā)次級RC回路工作，同時變壓器初級線圈的兩端有了足夠的電壓使開關(guān)電路打開，變壓器次級線圈的輸出端輸出高達128伏的交流電壓，通過接在次級RC回路和變壓器次級線圈之間的超聲波換能器產(chǎn)生高頻高壓的電信號，經(jīng)超聲波換能器產(chǎn)生超聲波。
如附圖2所示，電源電路由開關(guān)S1和直流電源QV組成，開關(guān)S1和直流電源QV的兩端接有指示燈和電阻R，初級放大電路2由功率三極管T1(TIP122)組成，電源正極經(jīng)變壓器T的初級線圈L1與初級放大電 路功率三極管T1的集電極連接，差分放大電路由三極管T2(PHC1815)、T3(PHC1815)、大功率分流電阻R5、R6組成，T2集電極與T3的的基極相接，初級放大電路T1的發(fā)射極與差分放大電路T2的基極連接，T1的基極與T3的發(fā)射極相接，R5、R6并聯(lián)后接在T2的基極與發(fā)射極之間，T2發(fā)射極與電源負(fù)極連接，T3的集電極經(jīng)變壓器T的初級線圈與電源正極連接，初級RC電路由電容C3(MPK無極電容)和并聯(lián)電阻R3組成，初級RC電路的一端(輸入端)經(jīng)變壓器T的初級線圈與電源正極連接，另一端(輸出端)與次級RC振蕩回路連接，次級RC振蕩電路由精密金屬膜電阻R2、R1、高精度綠色聚脂電容C1、信號交接電容C2(CBB或銀云母)組成。R1與C2串接后與C1并聯(lián)，觸發(fā)信號電阻R2的一端與初級RC振蕩電路連接，另一端接在電阻R1和電容C2之間(振蕩電路的觸發(fā)輸入端)。R1與C2、C1組成的振蕩回路其一端與超聲波換能器8連接，另一端與電源負(fù)極連接，開關(guān)電路6由電阻R4二極管D1(PHIN4148)，發(fā)光二極管L1、和穩(wěn)壓二極管Z1串接而成，開關(guān)電路接在初級線圈L1的兩端，變壓器T的次級線圈L2一端與超聲波換能器8連接，另一端接在電源的負(fù)級。
本實用新型電源開關(guān)由聲控延時開關(guān)或紅外線感應(yīng)開關(guān)控制，也可由手動按鈕來控制。
權(quán)利要求1.一種超聲波動物傳感器，它是由一殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)的超聲波發(fā)生電路組成，其特征是超聲波發(fā)生電路由電源電路、初級放大電路、差分放大電路、初級RC振蕩電路、次級RC振蕩電路，信號開關(guān)電路、升壓變壓器和超聲波換能器組成，電源的正極經(jīng)變壓器的初級線圈與初級放大電路的輸入端連接，差分放大電路接在初級放大電路輸出端和初級RC電路的輸入端之間，次級RC電路的觸發(fā)輸入端通過觸發(fā)信號電阻與初級RC電路輸出端連接，超聲波換能器接在變壓器的次級線圈的一端和次級RC電路的輸出端之間，變壓器次級線圈的另一端與電源負(fù)級連接，信號開關(guān)電路接在變壓器初級線圈兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波動物傳感器，其特征是電源電路由開關(guān)(S1)和直流電源(QV)組成，開關(guān)(S1)和直流電源(QV)的兩端接有指示燈和電阻(R)，初級放大電路由功率三極管(T1)組成，電源正極經(jīng)變壓器(T)的初級線圈(L1)與初級放大電路功率三極管(T1)的集電極連接，差分放大電路由三極管(T2)、(T3)、大功率分流電阻(R5)、(R6)組成，(T2)集電極與(T3)的基極相接，初級放大電路(T1)的發(fā)射極與差分放大電路(T2)的基極連接，(T1)的基極與(T3)的發(fā)射極相接，(R5)、(R6)并聯(lián)后接在(T2)的基極與發(fā)射極之間，(T2)發(fā)射極與電源負(fù)極連接，(T3)的集電極經(jīng)變壓器(T)的初級線圈與電源正極連接，初級RC電路由電容(C3)和并聯(lián)電阻(R3)組成，初級RC電路的一端經(jīng)變壓器(T)的初級線圈與電源正極連接，另一端與次級RC振蕩回路連接，次級RC振蕩電路由電阻(R2)、(R1)、電容(C1)、信號交接電容(C2)組成，(R1)與(C2)串接后與(C1)并聯(lián)，觸發(fā)信號電阻R2的一端與初級RC振蕩電路連接，另一端接在電阻(R1)和電容(C2)之間，(R1)與(C2)、(C1)組成的振蕩回路其一端與超聲波換能器連接，另一端與電源負(fù)極連接，開關(guān)電路由電阻(R4)二極管(D1)，發(fā)光二極管(L1)、和穩(wěn)壓二極管(Z1)串接而成，開關(guān)電路接在初級線圈(L1)的兩端，變壓器(T)的次級線圈(L2)一端與超聲波換能器連接，另一端接在電源的負(fù)級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波動物傳感器，其特征是殼體內(nèi)還設(shè)有外圍狀態(tài)控制電路，用來控制傳感器的工作狀態(tài)，外圍狀態(tài)控制電路為聲控延時開關(guān)電路或紅外線感應(yīng)開關(guān)電路，也可使用手動開關(guān)控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波動物傳感器，其特征是(C3)為MPK無極電容，電容(C1)為高精度綠色聚脂電容，電阻(R2)、(R1)為精密金屬膜電阻，功率三極管(T1)為TIP122二極管，三極管(T2)、(T3)為PHC1815三極管、電容(C3)為MPK無極電容，信號交接電容(C2)為CBB或銀云母電容，二極管(D1)為PHIN4148二極管。
專利摘要本實用新型超聲波動物傳感器是一種利用傳感器發(fā)出的超聲波信號使動物、特別是狗的意識模糊、喪失攻擊能力的電子產(chǎn)品。它是由一殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的超聲波發(fā)生電路組成，超聲波發(fā)生電路包括電源電路、初級放大電路、差分放大電路、初級RC振蕩電路、次級RC振蕩電路，開關(guān)電路、升壓變壓器和超聲波換能器組成，本實用新型使信號經(jīng)過放大后直接進入等待振蕩的觸發(fā)狀態(tài)，縮短了信號傳輸?shù)穆窂剑瑴p少了不穩(wěn)定因素的干擾，使發(fā)出的超聲波頻率非常穩(wěn)定，而且使用壽命長。
文檔編號A01M29/18GK2919872SQ200620056340

公開日2007年7月11日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者張競峰 申請人:廣州市番禺區(qū)大通電子有限公司