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：
本發(fā)明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(dú)使用時(shí)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(gè)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。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于克服現(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。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)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(dòng)增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED 驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)電路與LED顯示器連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可直觀，快速，精確的測量超聲波傳感器的相位差， 其測量范圍為0 180度，測量誤差小于0. 2度，此外，本發(fā)明通過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(shí)用。


圖1為本發(fā)明一實(shí)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(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
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(dòng)增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū) 動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)輸入端；其次，將 拾音頭3的信號經(jīng)自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行自動(dòng)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(gè)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(dòng)電路在LED顯示器4上直接顯示。本發(fā)明電路設(shè) 計(jì)的特點(diǎn)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(dòng)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(shí)施例公開了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替換 或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)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(dòng)增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)電路與LED顯示器連接。
全文摘要
本發(fā)明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(dòng)增益控制電路、減法電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)電路與LED顯示器連接。本發(fā)明可直、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，本發(fā)明還可數(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(shí)用。
文檔編號G01H11/06GK101936769SQ201010217238
公開日2011年1月5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