【技术实现步骤摘要】
本技术涉及换能器，特别涉及一种数字式声学层析换能器。
技术介绍
1、传统的水下测流设备换能器是安装在河道水下，主机安装在河道岸边高处，方案采用主机+换能器分离模式，主机作为主控制器包含驱动和接收电路模块，主机接收到北斗卫星系统同步授时1pps的脉冲信号，通过脉冲的上升沿信号，来互易驱动发射或接收来至于换能器的超声波信号；由于换能器等效为容性负载，驱动换能器的信号必须采用高压的交流电信号，所以换能器与主机之间的线缆长度会直接影响驱动信号，线缆每1米阻值为1欧姆其等效电容为100pf以上，过长的连接线缆会使换能器的驱动电压急剧衰减，同时换能器作为接收器时接收到的超声波回波信号灵敏度也将减小，这会给整个测量系统带来测量精度差，工作不稳定等。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是：提供一种数字式声学层析换能器，能够解决传输缆线受限问题，并且能够进一步提高发射功率和接收信号的灵敏度。
2、为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
3、一种数字式声学层析换能器，包括壳体、设置在壳体内部的前置电路板和若干个矩阵换能器，所述前置电路板上设有数字式换能器单元，所述数字式换能器单元分别与若干个矩阵换能器并联连接，所述数字式换能器单元包括超声波接收装置、自动增益放大模块、通讯模块和具有模数转换功能的主控模块，所述主控模块分别与通讯模块和超声波接收装置电连接，所述自动增益放大模块与超声波接收装置电连接，所述通讯模块与外设的主机电连接。
4、进一步的，所述自
5、进一步的，所述通讯模块包括电阻r37、电阻r8、电阻r39、电阻r41、电阻r43、电阻r45、电容c30、电阻r42、电阻r46、电阻r40、稳压管d13、稳压管d12、稳压管d14、电阻r44和芯片u7，所述芯片u7的型号为max485，所述芯片u7的第一引脚与电阻r41的一端电连接，所述电阻r41的另一端与电阻r39的一端电连接，所述电阻r39的另一端电连接，所述芯片u7的第二引脚接地，所述芯片u7的第三引脚与电阻r43的一端电连接，所述电阻r43的另一端与电阻r38的一端电连接，所述芯片u7的第四引脚与电阻r45的一端电连接，所述电阻r45的另一端与电阻r37的一端电连接，所述电阻r37的另一端分别与电阻r38的另一端和电阻r39的另一端电连接，所述芯片u7的第五引脚接地，所述芯片u7的第六引脚与电阻r46的一端电连接，所述电阻r46的另一端分别与电阻r40的一端和稳压管d13的阴极电连接，所述稳压管d13的阳极分别稳压管d14的阳极和电阻r44的一端电连接且稳压管d13的阳极、稳压管d14的阳极和电阻r44的一端均接地，所述芯片u7的第七引脚与电阻r42的一端电连接，所述电阻r42的另一端分别与稳压管d12的阴极、电阻r44的另一端和稳压管d14的阴极电连接，所述芯片u7的第八引脚分别与电容c30的一端和电阻r40的另一端电连接，所述电容c30的另一端接地。
6、进一步的，所述数字式换能器单元还包括边沿检测模块，所述边沿检测模块分别与主控模块和外设的主机电连接。
7、进一步的，所述数字式换能器单元还包括升压模块，所述主控模块通过升压模块与超声波接收装置电连接。
8、进一步的，所述数字式换能器单元还包括带通滤波模块，所述自动增益放大模块通过带通滤波模块与主控模块电连接。
9、本技术的有益效果在于：
10、通过把设有超声波接收装置、自动增益放大模块、通讯模块和具有模数转换功能的主控模块的前置电路板集成于换能器本体中，超声波接收装置接收到的超声波信号通过主控模块将模拟信号转换为数字信号，自动增益放大模块用于放大超声波接收装置接收到的超声波小信号，然后通过通讯模块传输给远端的主机进行二次处理；由于线缆传输的信号由原先的模拟信号变成数字信号，解决传输缆线受限问题，主机与换能器连接的缆线可达200米以上，并且换能器采用若干个矩阵换能器并联的方式，能够进一步提高了发射功率和接收信号的灵敏度。
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1.一种数字式声学层析换能器，其特征在于，包括壳体、设置在壳体内部的前置电路板和若干个矩阵换能器，所述前置电路板上设有数字式换能器单元，所述数字式换能器单元分别与若干个矩阵换能器并联连接，所述数字式换能器单元包括超声波接收装置、自动增益放大模块、通讯模块和具有模数转换功能的主控模块，所述主控模块分别与通讯模块和超声波接收装置连接，所述自动增益放大模块与超声波接收装置电连接，所述通讯模块与外设的主机电连接。
2.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述自动增益放大模块包括电阻R18、电阻R20、电容C22、电阻R22、电阻R23、电容C23、电容C21、电阻R21、电容C20、电阻R19和芯片U4，所述芯片U4的型号为CP-16-4，所述芯片U4的第四引脚与电阻R18的一端电连接，所述芯片U4的第五引脚与电阻R20的一端电连接，所述芯片U4的第八引脚分别与电阻R20的另一端和电容C22的一端电连接，所述电容C22的另一端分别与电阻R22的一端和电阻R23的一端电连接，所述电阻R23的另一端接地，所述电阻R22的另一端分别与电容C23的一端和芯片U4的第
3.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述通讯模块包括电阻R37、电阻R8、电阻R39、电阻R41、电阻R43、电阻R45、电容C30、电阻R42、电阻R46、电阻R40、稳压管D13、稳压管D12、稳压管D14、电阻R44和芯片U7，所述芯片U7的型号为MAX485，所述芯片U7的第一引脚与电阻R41的一端电连接，所述电阻R41的另一端与电阻R39的一端电连接，所述电阻R39的另一端电连接，所述芯片U7的第二引脚接地，所述芯片U7的第三引脚与电阻R43的一端电连接，所述电阻R43的另一端与电阻R38的一端电连接，所述芯片U7的第四引脚与电阻R45的一端电连接，所述电阻R45的另一端与电阻R37的一端电连接，所述电阻R37的另一端分别与电阻R38的另一端和电阻R39的另一端电连接，所述芯片U7的第五引脚接地，所述芯片U7的第六引脚与电阻R46的一端电连接，所述电阻R46的另一端分别与电阻R40的一端和稳压管D13的阴极电连接，所述稳压管D13的阳极分别稳压管D14的阳极和电阻R44的一端电连接且稳压管D13的阳极、稳压管D14的阳极和电阻R44的一端均接地，所述芯片U7的第七引脚与电阻R42的一端电连接，所述电阻R42的另一端分别与稳压管D12的阴极、电阻R44的另一端和稳压管D14的阴极电连接，所述芯片U7的第八引脚分别与电容C30的一端和电阻R40的另一端电连接，所述电容C30的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述数字式换能器单元还包括边沿检测模块，所述边沿检测模块分别与主控模块和外设的主机电连接。
5.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述数字式换能器单元还包括升压模块，所述主控模块通过升压模块与超声波接收装置电连接。
6.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述数字式换能器单元还包括带通滤波模块，所述自动增益放大模块通过带通滤波模块与主控模块电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种数字式声学层析换能器，其特征在于，包括壳体、设置在壳体内部的前置电路板和若干个矩阵换能器，所述前置电路板上设有数字式换能器单元，所述数字式换能器单元分别与若干个矩阵换能器并联连接，所述数字式换能器单元包括超声波接收装置、自动增益放大模块、通讯模块和具有模数转换功能的主控模块，所述主控模块分别与通讯模块和超声波接收装置连接，所述自动增益放大模块与超声波接收装置电连接，所述通讯模块与外设的主机电连接。
2.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述自动增益放大模块包括电阻r18、电阻r20、电容c22、电阻r22、电阻r23、电容c23、电容c21、电阻r21、电容c20、电阻r19和芯片u4，所述芯片u4的型号为cp-16-4，所述芯片u4的第四引脚与电阻r18的一端电连接，所述芯片u4的第五引脚与电阻r20的一端电连接，所述芯片u4的第八引脚分别与电阻r20的另一端和电容c22的一端电连接，所述电容c22的另一端分别与电阻r22的一端和电阻r23的一端电连接，所述电阻r23的另一端接地，所述电阻r22的另一端分别与电容c23的一端和芯片u4的第九引脚，所述电容c23的另一端接地，所述芯片u4的第十引脚接地，所述芯片u4的第十一引脚分别与电容c21的一端和高速模数转换模块电连接，所述电容c21的另一端接地，所述芯片u4的第十二引脚分别与电阻r21的一端、电容c20的一端和电阻r19的一端电连接，所述电阻r21的另一端与电容c20的另一端电连接且电阻r21的另一端和电容c20的另一端均接地。
3.根据权利要求1所述的数字式声学层析换能器，其特征在于，所述通讯模块包括电阻r37、电阻r8、电阻r39、电阻r41、电阻r43、电阻r45、电容c30、电阻r42、电阻r46、...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱剑腾，任成均，郑庆涛，倪晖，张章龙，陈文，
申请(专利权)人：福建澳泰自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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