專利名稱：超聲波傳感器相位差測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳感器性能參數(shù)的測量儀，尤其是一種測量超聲波傳感器相 位差的測量儀，用于超聲波傳感器生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超聲波傳感器在單獨使用時不存在相位差的問題。因此也不存在測量相位差的問 題，但在定向音響中，超聲波傳感器是集群使用的，這就要求每個超聲波傳感器的發(fā)射相位 基本一致，這樣才能使傳輸功率不致相互抵消，目前測量超聲波傳感器相位差的方法是示 波器觀測法，這種方式測量誤差大，測量速度慢。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有超聲波相位差測量方 法的不足，提供一種測量速度快、測量精度高的超聲波傳感器相位差測量儀。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種超聲波傳感器相位差測量儀，其特征在于，其內(nèi)部設(shè)置有前置放大電路、倒相 電路、移相電路、單片相位差測量電路、自動增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED 驅(qū)動電路，其中，前置放大電路一端與信號源連接，另一端與倒相電路和移相電路順序連 接，而移相電路則連接到單片相位差測量芯片的第一輸入端，單片相位差測量芯片上設(shè)置 有相位差測量電路，單片相位差測量芯片的第二輸入端通過自動增益控制電路與拾音頭連 接，而單片相位差測量芯片的輸出端經(jīng)設(shè)置有減法電路的減法器、設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路的 A/D轉(zhuǎn)換器和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接。本實用新型的有益效果是本實用新型可直觀，快速，精確的測量超聲波傳感器的 相位差，其測量范圍為(Γ180度，測量誤差小于0.2度，此外，本實用新型通過LED顯示器數(shù) 字顯示測量結(jié)果，且可用示波器觀測兩路信號的波形和相位差，非常方便實用。

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為超聲波傳感器相位差的測試框圖。圖中主要附圖標(biāo)記含義為1、單片相位差測量芯片 2、信號源3、拾音頭4、LED顯示器5、減法器6、A/D轉(zhuǎn)換器7、超聲波傳感器
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式
圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]如圖1所示超聲波傳感器相位差測量儀，其內(nèi)部設(shè)置有前置放大電路、倒相電 路、移相電路、單片相位差測量電路、自動增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū) 動電路，其中，前置放大電路一端與信號源2連接，另一端與倒相電路和移相電路順序連 接，而移相電路則連接到單片相位差測量芯片1的第一輸入端，單片相位差測量芯片1上設(shè) 置有相位差測量電路，單片相位差測量芯片1的第二輸入端通過自動增益控制電路與拾音 頭3連接，而單片相位差測量芯片1的輸出端經(jīng)設(shè)置有減法電路的減法器5、設(shè)置有A/D轉(zhuǎn) 換電路的A/D轉(zhuǎn)換器6和LED驅(qū)動電路與LED顯示器4連接。首先對信號源2輸出的信號通過前置放大電路進(jìn)行放大，用倒相電路和移相電路 調(diào)節(jié)參考信號的相位，并將參考信號加到單片相位差測量芯片1的第一個輸入端；其次，將 拾音頭3的信號經(jīng)自動增益控制電路進(jìn)行自動增益控制，使拾音頭3輸出信號幅度基本一 致，并將其加到單片相位差測量芯片1的第二個輸入端；最后單片相位差測量芯片1的輸出 經(jīng)減法器5，A/D轉(zhuǎn)換器6，通過LED驅(qū)動電路在LED顯示器4上直接顯示。本實用新型電 路設(shè)計的特點是參考信號的相位可調(diào)，以便使參考信號和基準(zhǔn)信號的相位差為零。圖2為超聲波傳感器相位差的測試框圖。如圖2所示用一定頻率的信號源2驅(qū)動超聲波傳感器7，并用拾音頭3接收此超 聲波傳感器7的發(fā)射信號，測出信號源2與拾音頭3之間的相位差，調(diào)節(jié)此相位差使之等于 零(即以此超聲波傳感器7的相位作為參考相位)；然后測出其他超聲波傳感器與拾音頭3 之間的相位差，這就是相對參考超聲波傳感器的相位差。參考相位Φc = Φ 0+ Δ Φ dl其中=Otl-信號發(fā)生器的初始相位，Δ Odl-電路1的相位差。被測元件相位ΦΧ= Φ0+Δ Φυτ+Δ Ok+Δ Os+Δ Od2其中Δ Φυτ-超聲波傳感器的相位差，Δ CDk-空氣介傳輸延遲相位差。Δ Os-拾音頭相位差，Δ Od2-電路2相位差。元件1 的參考相位差 Δ CD1 = Oxl-Oc = Δ Φυτι+Δ Ok+Δ Φ5+Δ Od2-A ΦΛ1。元件2 的參考相位差 Δ Φ2 = Ox2-Oc = Δ Φ Τ2+Δ Ok+Δ Φ5+Δ Od2-A ΦΛ1。元件2 和元件 1 的相位差 ΔΦ = Δ Φ2-Δ O1 = Δ Φυτ2_Δ Φυτι。調(diào)節(jié)Δ CDdl，使 Δ Odl = Δ Φυτι+Δ Ok+Δ Φ5+Δ ΦΛ2，因此 Δ O1 = O。元件2和元件1的相位差Δ Φ = Δ O20以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種超聲波傳感器相位差測量儀，其特征在于，其內(nèi)部設(shè)置有前置放大電路、倒相電路、移相電路、單片相位差測量電路、自動增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū)動電路，其中，前置放大電路一端與信號源連接，另一端與倒相電路和移相電路順序連接，而移相電路則連接到單片相位差測量芯片的第一輸入端，單片相位差測量芯片上設(shè)置有相位差測量電路，單片相位差測量芯片的第二輸入端通過自動增益控制電路與拾音頭連接，而單片相位差測量芯片的輸出端經(jīng)設(shè)置有減法電路的減法器、設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路的A/D轉(zhuǎn)換器和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波傳感器相位差測量儀，其內(nèi)部設(shè)置有前置放大電路、倒相電路、移相電路、單片相位差測量電路、自動增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū)動電路，前置放大電路一端與信號源連接，另一端與倒相和移相電路順序連接，移相電路連接到設(shè)置有相位差測量電路的單片相位差測量芯片的第一輸入端，其第二輸入端經(jīng)自動增益控制電路與拾音頭連接，其輸出端經(jīng)減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接。本實用新型可直、快速、精確的測量超聲波傳感器的相位差，測量范圍為0～180度，誤差小于0.2度，本實用新型還可數(shù)字顯示測量結(jié)果，可用示波器觀測兩路信號的波形和相位差，非常方便實用。
文檔編號G01H11/06GK201754106SQ201020247050
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者樂秀海, 俞富林, 吳志驥, 周云, 唐國雄, 朱文杰, 沈冬菊 申請人:俞富林;樂秀海;唐國雄