一种超声波声强检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了超声波声强检测电路。本实用新型专利技术由压电陶瓷传感器将负载振动转换成交流信号，经限幅二极管网络、精密全波整流电路、二阶低通滤波电路，将直流脉动信号中频率在20KHZ以上的信号滤除，经过后续采集和处理，得到一个电压值U。经过滤直电路，滤除信号中的直流分量。再经放大电路及迟滞比较器得到频率值F。根据声强值和电压信号、工作频率的关系式可得=**，从而可计算得到在该超声波驱动所得的声强值。本实用新型专利技术具有体积小便于携带与使用、可靠性高，抗干扰能力强等特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了超声波声强检测电路。本技术由压电陶瓷传感器将负载振动转换成交流信号，经限幅二极管网络、精密全波整流电路、二阶低通滤波电路，将直流脉动信号中频率在20KHZ以上的信号滤除，经过后续采集和处理，得到一个电压值U。经过滤直电路，滤除信号中的直流分量。再经放大电路及迟滞比较器得到频率值F。根据声强值和电压信号、工作频率的关系式可得=**，从而可计算得到在该超声波驱动所得的声强值。本技术具有体积小便于携带与使用、可靠性高，抗干扰能力强等特点。【专利说明】一种超声波声强检测电路
本技术属于工业控制
，涉及一种电路，具体涉及一种超声波声强检测电路。
技术介绍
超声波换能器是实现高频交流电能转换为机械能的一种机械装置。随着现代工业技术的进步，超声波换能器已经在多个行业被广泛利用，声强(声功率)作为一个测量超声波换能器工作效果的最主要指标，在实际工业现场有着十分重要的意义。但是，由于超声波设备工作原理的特殊性，其输出的交流电能中存在较强的高频信号，这就对超声波声强检测电路提出了比较高的要求。传统测量超声波声强的电路大多以模拟电路为主，具有制作和调试复杂，检测精度较低，整体设备体积比较大不适合随身携带的特点，难以满足现代工业环境下的检测要求。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有超声波声强检测电路的不足，提供一种超声波声强检测电路。本技术采用以下技术方案:本技术包括第一信号输入端Vinl、第二信号输入端Vin2、第一信号输出端Voutl、第二信号输出端Vout2、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、基准电压芯片U4、第一运算放大器U1A、第二运算放大器U1B、第三运算放大器U2A、第四运算放大器U2B、第五运算放大器U5A和比较器U3A。第一二极管Dl的阴极与+5V连接；第一信号输入端Vinl与第一二极管Dl的阳极、第二二极管D2的阴极、第一电阻Rl的一端和第四电阻R4的一端连接；第二二极管D2的阳极与-5V连接；第四电阻R4的另一端与第三电阻R3的一端、第三二极管D3的阴极和第一运算放大器的第二引脚连接；第一运算放大器UlA的第三引脚与地连接；第一运算放大器UlA的第四引脚与-5V连接；第一运算放大器UlA的第八引脚与+5V、第二电容C2的一端、第四电容C4的一端连接，第二电容C2的另一端、第四电容C4的另一端均与地连接；第一运算放大器UlA的第一引脚与第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极连接；第四二极管D4的阳极与第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的一端连接；第五电阻R5的另一端与第一电阻Rl的另一端、第二电阻R2的一端、第二运算放大器UlB的第六引脚连接；第二运算放大器UlB的第五引脚与地连接；第二运算放大器UlB的第七引脚与第二电阻R2的另一端、第六电阻R6的一端连接；第六电阻R6的另一端与第七电阻R7的一端、第一电容Cl的一端连接；第七电阻R7的另一端与第三电容C3的一端、第三运算放大器U2A的第三引脚连接；第三电容C3的另一端接地；第三运算放大器U2A的第二引脚与第八电阻R8的一端、第三运算放大器U2A的第一引脚连接；第八电阻R8的另一端接地；第三运算放大器U2A的第一引脚与第一电容Cl的另一端和第一信号输出端Voutl连接。第二输入信号端Vin2与第五二极管D5的阳极、第六二极管D6的阴极和第六电容C6的一端连接；第五二极管D5的阴极与+5V连接；第六二极管D6的阳极与-5V连接；第六电容C6的另一端与第十三电阻R13的一端、第四运算放大器U2B的第五引脚连接；第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的一端与参考电压信号Vr连接；第十四电阻R14的另一端与第四运算放大器U2B的第六引脚、第十五电阻R15的一端连接；第四运算放大器U2B的第七引脚与第十五电阻R15的另一端、第十一电阻Rll的一端连接；第十一电阻的另一端与比较器U3A的第二引脚、第十六电阻的一端连接；比较器U3A的第三引脚与参考电压信号Vr连接；比较器U3A的第八引脚与+5V、第五电容C5的一端连接；第五电容C5的另一端与地连接；比较器U3A的第四引脚与地连接；第十六电阻R16的另一端与比较器U3A的第一引脚、第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端与第十电阻RlO的一端、第七二极管D7的阴极、第二输出信号端Vout2连接；第十电阻RlO的另一端与+5V连接；第七二极管D7的阳极与地连接；第九电阻R9的一端与+5V连接；第九电阻R9的另一端与基准电压芯片U4的一端、第五运算放大器U5A的第二引脚连接；基准电压芯片U4的另一端与地连接；第五运算放大器U5A的第三引脚与第五运算放大器U5A的第一引脚，第五运算放大器U5A的第一引脚输出参考电压信号Vr连接；第五运算放大器U5A的第四引脚与+5V连接；第五运算放大器U5A的第八引脚与地连接。所述的基准电压芯片U4型号为LM385-1.2，所述的第一运算放大器UlA和第二运算放大器UlB集成于芯片Ul，所述的第三运算放大器U2A和第四运算放大器U2B集成于芯片U2，所述的第五运算放大器U5A集成于芯片U5，所述的芯片Ul、芯片U2和芯片U5的型号均为LF353，所述的比较器U3A集成于芯片U3，所述的芯片U3的型号为LM311。本技术的有益效果:本技术能为单片机提供直接处理且稳定可靠的声强信号，经单片机进行程序运算后即可得到所测量声强的大小。由于本技术大部分器件为数字芯片，故由其所构成的声强测试系统，具有体积小便于携带与使用、可靠性高，抗干扰能力强等特点。本技术亦提供了超声波换能器所工作负载的频率信号，实现对超声波设备工作状态的有效监测。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的电路图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所不,本实施例包括第一信号输入端Vinl、第二信号输入端Vin2、第一信号输出端Voutl、第二信号输出端Vout2、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、基准电压芯片U4、第一运算放大器U1A、第二运算放大器U1B、第三运算放大器U2A、第四运算放大器U2B、第五运算放大器U5A和比较器U3A。第一二极管Dl的阴极与+5V连接；第一信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波声强检测电路，其特征在于：包括第一信号输入端Vin1、第二信号输入端Vin2、第一信号输出端Vout1、第二信号输出端Vout2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、基准电压芯片U4、第一运算放大器U1A、第二运算放大器U1B、第三运算放大器U2A、第四运算放大器U2B、第五运算放大器U5A和比较器U3A；第一二极管D1的阴极与+5V连接；第一信号输入端Vin1与第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第一电阻R1的一端和第四电阻R4的一端连接；第二二极管D2的阳极与‑5V连接；第四电阻R4的另一端与第三电阻R3的一端、第三二极管D3的阴极和第一运算放大器的第二引脚连接；第一运算放大器U1A的第三引脚与地连接；第一运算放大器U1A的第四引脚与‑5V连接；第一运算放大器U1A的第八引脚与+5V、第二电容C2的一端、第四电容C4的一端连接，第二电容C2的另一端、第四电容C4的另一端均与地连接；第一运算放大器U1A的第一引脚与第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极连接；第四二极管D4的阳极与第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的一端连接；第五电阻R5的另一端与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、第二运算放大器U1B的第六引脚连接；第二运算放大器U1B的第五引脚与地连接；第二运算放大器U1B的第七引脚与第二电阻R2的另一端、第六电阻R6的一端连接；第六电阻R6的另一端与第七电阻R7的一端、第一电容C1的一端连接；第七电阻R7的另一端与第三电容C3的一端、第三运算放大器U2A的第三引脚连接；第三电容C3的另一端接地；第三运算放大器U2A的第二引脚与第八电阻R8的一端、第三运算放大器U2A的第一引脚连接；第八电阻R8的另一端接地；第三运算放大器U2A的第一引脚与第一电容C1的另一端和第一信号输出端Vout1连接；第二输入信号端Vin2与第五二极管D5的阳极、第六二极管D6的阴极和第六电容C6的一端连接；第五二极管D5的阴极与+5V连接；第六二极管D6的阳极与‑5V连接；第六电容C6的另一端与第十三电阻R13的一端、第四运算放大器U2B的第五引脚连接；第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的一端与参考电压信号Vr连接；第十四电阻R14的另一端与第四运算放大器U2B的第六引脚、第十五电阻R15的一端连接；第四运算放大器U2B的第七引脚与第十五电阻R15的另一端、第十一电阻R11的一端连接；第十一电阻的另一端与比较器U3A的第二引脚、第十六电阻的一端连接；比较器U3A的第三引脚与参考电压信号Vr连接；比较器U3A的第八引脚与+5V、第五电容C5的一端连接；第五电容C5的另一端与地连接；比较器U3A的第四引脚与地连接；第十六电阻R16的另一端与比较器U3A的第一引脚、第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端与第十电阻R10的一端、第七二极管D7的阴极、第二输出信号端Vout2连接；第十电阻R10的另一端与+5V连接；第七二极管D7的阳极与地连接；第九电阻R9的一端与+5V连接；第九电阻R9的另一端与基准电压芯片U4的一端、第五运算放大器U5A的第二引脚连接；基准电压芯片U4的另一端与地连接；第五运算放大器U5A的第三引脚与第五运算放大器U5A的第一引脚，第五运算放大器U5A的第一引脚输出参考电压信号Vr连接；第五运算放大器U5A的第四引脚与+5V连接；第五运算放大器U5A的第八引脚与地连接；所述的基准电压芯片U4型号为LM385‑1.2，所述的第一运算放大器U1A和第二运算放大器U1B集成于芯片U1，所述的第三运算放大器U2A和第四运算放大器U2B集成于芯片U2，所述的第五运算放大器U5A集成于芯片U5，所述的芯片U1、芯片U2和芯片U5的型号均为LF353，所述的比较器U3A集成于芯片U3，所述的芯片U3的型号为LM311。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔亚广，陈洪欢，赵晓东，邹洪波，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33