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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及流量测量技术,尤其涉及一种换能器控制方法及超声系统。
技术介绍
1、超声波换能器是一种能将电磁能和机械能(声能)进行相互转换的装置,从而发射或者接收超声波信号,是超声波探测技术的常用设备,广泛应用于医学、工业、材料科学等领域。
2、目前,超声波换能器大多使用固定频率来发送/接收超声波信号,但是,难以适应不同工作环境下的不同频率要求,存在环境适应性弱的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种换能器控制方法及超声系统,用以提高超声波换能器的环境适应性。
2、一方面,本申请提供一种换能器控制方法,应用于换能器对,所述方法包括:
3、向发射端换能器发送不同频率的激励源,以使所述发射端换能器发射不同频率的超声波发射信号;
4、获取接收端换能器接收到的不同频率的超声波接收信号;根据所述不同频率的超声波接收信号,确定工作频率,所述工作频率为幅值最大的所述超声波接收信号对应的频率;
5、根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,以使所述接收端换能器滤除非工作频率的干扰信号;
6、向所述发射端换能器发送工作频率的激励源,以使所述发射端换能器发射工作频率的超声波发射信号。
7、可选的,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
8、根据所述工作频率,对所述接收端换能器对应的滤波电路中的可变电阻的阻值以及可变电容的容值进行调整,所述滤波参数包括阻值和容值。
>9、可选的,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
10、根据预设的频率与滤波参数的对应关系,将所述接收端换能器对应的滤波电路中的可变电阻的阻值以及可变电容的容值调整为所述工作频率对应的阻值与容值。
11、可选的,所述向所述发射端换能器发送不同频率的激励源,包括:
12、获取所述接收端换能器接收到第一频率的超声波接收信号,并检测所述第一频率的超声波接收信号的信噪比;
13、若所述信噪比不符合预设要求,则向所述发射端换能器发送不同频率的激励源;
14、若所述信噪比符合预设要求,则向所述发射端换能器发送所述第一频率的激励源,以使所述发射端换能器发射所述第一频率的超声波发射信号。
15、另一方面,本申请提供一种超声系统,包括:控制电路、检测电路、滤波电路以及换能器对;
16、所述控制电路与所述换能器对连接,用于向所述换能器对中的发射端换能器发送不同频率的激励源;
17、所述发射端换能器,用于在所述不同频率的激励源的作用下,发射不同频率的超声波发射信号;
18、所述换能器对中的接收端换能器,用于将不同频率的超声波接收信号转换为不同频率的电信号;
19、所述检测电路与所述换能器对和所述控制电路连接,用于根据所述不同频率的电信号,检测得到所述不同频率的超声波接收信号的幅值,并将所述不同频率的超声波接收信号的幅值发送至所述控制电路;
20、所述控制电路,还用于根据所述不同频率的超声波接收信号的幅值,确定工作频率,所述工作频率为幅值最大的所述超声波接收信号对应的频率;根据所述工作频率,对所述滤波电路的滤波参数进行调整;以及,向发射端换能器发送工作频率的激励源;
21、所述发射端换能器,还用于在所述工作频率的激励源的作用下,发射工作频率的超声波发射信号;
22、所述滤波电路和所述接收端换能器连接,用于基于调整后的滤波参数,将电信号中非工作频率的干扰信号滤除。
23、可选的,所述控制电路包括:单片机、激励电路和采集电路;
24、所述单片机和所述激励电路的输入端以及所述检测电路的输出端连接,用于向所述激励电路发送变频信号或者工作频率信号;以及,根据所述不同频率的超声波接收信号的幅值,确定所述工作频率;
25、所述激励电路的输出端和所述换能器对连接,用于根据所述变频信号,向所述发射端换能器发送所述不同频率的激励源;或者,根据所述工作频率信号,向所述发射端换能器发送所述工作频率的激励源;
26、所述采集电路的输入端和所述换能器对连接,所述采集电路的输出端和所述检测电路的输入端连接,用于对所述接收端换能器转换得到的电信号进行采集。
27、可选的,所述滤波电路包括至少一个可变电阻和至少一个电容;
28、所述单片机和所述滤波电路连接,还用于根据所述工作频率,对所述滤波电路中的至少一个可变电阻的阻值以及至少一个可变电容的容值进行调整。
29、可选的,所述滤波电路包括:低通滤波电路、高通滤波电路以及增益控制电路;
30、所述低通滤波电路的输入端和所述采集电路的输出端连接,所述高通滤波电路的输入端和所述低通滤波电路的输出端连接,所述高通滤波电路的输出端和所述增益控制电路的输入端连接;或者,所述高通滤波电路的输入端和所述采集电路的输出端连接,所述低通滤波电路的输入端和所述高通滤波电路的输出端连接,所述低通滤波电路的输出端和所述增益控制电路的输入端连接;所述增益控制电路的输出端和所述检测电路的输入端连接;
31、所述低通滤波电路,用于滤除所述电信号中高于所述工作频率的干扰信号;
32、所述高通滤波电路,用于滤除所述电信号中低于所述工作频率的干扰信号;
33、所述增益控制电路,用于控制经过滤波处理的电信号的幅值保持稳定。
34、可选的,所述低通滤波电路,包括:第一运算放大器、第一可变电阻、第二可变电阻、第一可变电容、第二可变电容和第一电阻;
35、所述第一可变电阻的一端和所述采集电路的输出端或者所述高通滤波电路的输出端连接,所述第一可变电阻的另一端和所述第一运算放大器的正相输入端连接;所述第一可变电容的一端和所述第一运算放大器的正相输入端连接,所述第一可变电容的另一端接收第一电压;
36、所述第一电阻的一端接收所述第一电压,所述第一电阻的另一端和所述第一运算放大器的反相输入端连接;
37、所述第二可变电阻的一端和所述第二可变电容的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接,所述第二可变电阻的另一端和所述第二可变电容的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接;
38、所述第一运算放大器的输出端和所述高通滤波电路的输入端或者所述增益控制电路的输入端连接。
39、可选的,所述高通滤波电路,包括:第二运算放大器、第三可变电阻、第四可变电阻、第三可变电容、第四可变电容、第二电阻和第三电阻;
40、所述第三可变电容的一端和所述采集电路的输出端或者所述低通滤波电路的输出端连接,所述第三可变电容的另一端和所述第三可变电阻的一端以及所述第四可变电容的一端连接,所述第三可变电阻的另一端和所述第二运算放大器的输出端连接;
41、所述第四可变电容的另一端和所述第四可变电阻的一端以及所述第二运本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种换能器控制方法,其特征在于,应用于换能器对,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述向所述发射端换能器发送不同频率的激励源,包括:
5.一种超声系统,其特征在于,包括:控制电路、检测电路、滤波电路以及换能器对;
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述控制电路包括:单片机、激励电路和采集电路;
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述滤波电路包括至少一个可变电阻和至少一个电容;
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述滤波电路包括:低通滤波电路、高通滤波电路以及增益控制电路;
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述低通滤波电路,包括:第一运算放大器、第一可变电阻、第二可变电阻、第一可变电容、第二可变电容和
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述高通滤波电路,包括:第二运算放大器、第三可变电阻、第四可变电阻、第三可变电容、第四可变电容、第二电阻和第三电阻;
11.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述增益控制电路包括;第三运算放大器、第五可变电阻、第六可变电阻、第五可变电容和第四电阻;
12.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述控制电路,具体用于:
13.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述激励电路包括:第一放大电路、第二放大电路以及发射通道;
14.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述采集电路包括:接收通道和第三放大电路;
15.根据权利要求6-14任一项所述的系统,其特征在于,所述检测电路,包括:幅值检测电路与时间检测电路;
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述单片机,还用于:
...【技术特征摘要】
1.一种换能器控制方法,其特征在于,应用于换能器对,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述工作频率,对所述接收端换能器的滤波参数进行调整,包括:
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述向所述发射端换能器发送不同频率的激励源,包括:
5.一种超声系统,其特征在于,包括:控制电路、检测电路、滤波电路以及换能器对;
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述控制电路包括:单片机、激励电路和采集电路;
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述滤波电路包括至少一个可变电阻和至少一个电容;
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述滤波电路包括:低通滤波电路、高通滤波电路以及增益控制电路;
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述低通滤波电...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑有胜,陈永生,林曙曦,曾翰典,涂世明,叶其仁,林丽君,陈佩佩,
申请(专利权)人:天信仪表集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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