專利名稱：壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子檢測測量儀器的驅(qū)動(dòng)電路，特別涉及一種壓電超聲換能
器的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)前超聲波流量計(jì)所使用的超聲波換能器驅(qū)動(dòng)電路大都是使用分立元件組成的 簡單電路，一般是通過控制功率場效應(yīng)管或大功率三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，然后使用變壓器提高 驅(qū)動(dòng)電壓。這種簡單設(shè)計(jì)的缺陷主要有三點(diǎn)一是使用功率場效應(yīng)管或大功率三極管需要 的控制端電流較大，不易控制；二是功率場效應(yīng)管或大功率三極管的內(nèi)阻較大，驅(qū)動(dòng)信號在 驅(qū)動(dòng)電路上消耗太多，效率很低；三是分立元件的大功率電路設(shè)計(jì)一致性非常差，不適合批 量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng)電路。 采用電子模擬開關(guān)切換大功率超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)的電路，為超聲波換能器提供O. 1A 1.8A 范圍內(nèi)的大功率超聲脈沖發(fā)射信號。 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是一種壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng) 電路，包括與壓電超聲換能器控制電路相連接的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路為一 路集成電子模擬開關(guān)，集成電子模擬開關(guān)的輸入控制端IN直接輸入超聲波的同頻脈沖控 制信號，集成電子模擬開關(guān)的N0端接電源的正極Vcc，集成電子模擬開關(guān)的NC端接電源的 負(fù)極GND，集成電子模擬開關(guān)的COM端接超聲換能器回路，直接輸出大電流狀態(tài)的超聲波脈 沖電壓信號。 本實(shí)用新型的有益效果是該電路可以使用很小的驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)，電路內(nèi)阻很
小，輸出效率高。由于采用了集成電路，可以使計(jì)算機(jī)i/o腳直接驅(qū)動(dòng)該電路，產(chǎn)生超聲波
信號的幅度和頻率非常準(zhǔn)確，可以形成超聲脈沖串輸出，而且電路的一致性好，適合于批量生產(chǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。 圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例原理圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng)電路，包括與壓電超聲換能器控制電路相連 接的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路為一路集成電子模擬開關(guān)，集成電子模擬開關(guān)的輸入控制端IN直 接接入超聲波的同頻脈沖控制信號，集成電子模擬開關(guān)的NO端接電源的正極VCC，集成電 子模擬開關(guān)的NC端接電源的負(fù)極GND，集成電子模擬開關(guān)的COM端接超聲換能器回路，直接輸出大電流狀態(tài)的超聲波脈沖電壓信號。 其中關(guān)于集成電子模擬開關(guān)的選取，需選用導(dǎo)通電阻小的電子模擬開關(guān)，通常集 成電子模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻要小于1Q，最大連續(xù)電流要在士100mA以上，瞬間電流可以達(dá) 到士300mA以上。這類集成電子模擬開關(guān)的效果遠(yuǎn)優(yōu)于由各種分立元器件組成的電子模擬 開關(guān)元件。如圖2所示，集成電子模擬開關(guān)選用型號MAX4714，電子模擬開關(guān)的控制端1腳 IN與壓電超聲換能器控制電路中的單片機(jī)I/O管腳相連接，由單片機(jī)I/O管腳輸入包含頻 率為300kHz、50 %占空比的20個(gè)方波脈沖，集成電子模擬開關(guān)的2腳V+接電源正極3. 0V， 3腳接電源負(fù)極GND，6腳輸入管腳NO與電源正極3. OV連接，另一輸入管腳4腳NC與電源 負(fù)極GND連接，集成電子模擬開關(guān)的5腳C0M端與一個(gè)變比為20 : 300的變壓器初級IN1 腳相連，變壓器IN2腳與電源負(fù)極GND連接，變壓器次級接超聲波換能器回路。這樣，在變壓 器的次級輸出300kHz，峰值約為100V的交流驅(qū)動(dòng)信號，可驅(qū)動(dòng)超聲波換能器發(fā)射出300kHz 的超聲波。利用微機(jī)控制電子模擬開關(guān)產(chǎn)生大功率超聲脈沖串，直接或間接推動(dòng)超聲波換 能器進(jìn)行串脈沖發(fā)射。每串可包括1到350個(gè)超聲波脈沖。
權(quán)利要求一種壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng)電路，包括與壓電超聲換能器控制電路相連接的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路為集成電子模擬開關(guān)，集成電子模擬開關(guān)的輸入控制端IN直接輸入超聲波的同頻脈沖控制信號，集成電子模擬開關(guān)的 N0端接電源的正極Vcc，集成電子模擬開關(guān)的NC端接電源的負(fù)極GND，集成電子模擬開關(guān)的COM端接超聲換能器回路，直接輸出大電流狀態(tài)的超聲波脈沖電壓信號。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壓電超聲換能器的驅(qū)動(dòng)電路，它包括與壓電超聲換能器控制電路相連接的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路為集成電子模擬開關(guān)，集成電子模擬開關(guān)的輸入控制端IN直接輸入超聲波的同頻脈沖控制信號，集成電子模擬開關(guān)的NO端接電源的正極Vcc，集成電子模擬開關(guān)的NC端接電源的負(fù)極GND，集成電子模擬開關(guān)的COM端接超聲換能器回路，直接輸出大電流狀態(tài)的超聲波脈沖電壓信號。該電路可以使用很小的驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)，電路內(nèi)阻很小，輸出效率高。由于采用了集成電路，可以使計(jì)算機(jī)I/O腳直接驅(qū)動(dòng)該電路，產(chǎn)生超聲波信號的幅度和頻率非常準(zhǔn)確，可以形成超聲脈沖串輸出，而且電路的一致性好，適合于批量生產(chǎn)。
文檔編號G01F1/66GK201535683SQ20092025021
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者孫振民, 張亞先, 李強(qiáng), 李長奇, 陳會慶 申請人:中環(huán)天儀股份有限公司