一种超声波发生器高压信号的取样电路及超声波发生器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超声波发生器高压信号的取样电路及超声波发生器，超声波发生器高压信号的取样电路包括电压线性光耦电路、电流线性光耦电路及偏频线性光耦电路，电压线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，电压线性光耦电路的输出端与处理器的电压输入端连接，电流线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，电流线性光耦电路的输出端与处理器的电流输入端连接，偏频线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的频率反馈端连接，偏频线性光耦电路的输出端与处理器的频率输入端连接。本实用新型专利技术能够剔除高压信号在处理器中留下的隐患，能够保持超声波设备的优良性能，增加超声波设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声波
，尤其涉及一种超声波发生器高压信号的取样电路及超声波发生器。
技术介绍
在传统的超声波设备中，压电陶瓷换能器是主要做功器件，其工作电压为高电压(500V-4000V)。如果压电陶瓷换能器接触不良或是频率发生偏移时，会产生极强的浪涌冲击、电流冲击和功率冲击，这些冲击信号传输到超声波发生器后，超声波发生器对信号进行取样一般是直接经过电阻压降或是变压器隔离后输出至CPU，经过电阻压降或是变压器隔离后的冲击信号仍然可能是高压信号，而由于目前的集成芯片的工作电压一般在10V以下，因此这种信号取样的方式产生的高压信号容易在CPU中留下潜伏性的隐患，降低相关设备的性能，或者引起相关设备的误动，造成直接经济损失等。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种超声波发生器高压信号的取样电路及超声波发生器。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种超声波发生器高压信号的取样电路，包括电压线性光耦电路、电流线性光耦电路及偏频线性光耦电路，所述电压线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，所述电压线性光耦电路的输出端与处理器的电压输入端连接，所述电流线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，所述电流线性光耦电路的输出端与所述处理器的电流输入端连接，所述偏频线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的频率反馈端连接，所述偏频线性光耦电路的输出端与所述处理器的频率输入端连接。本技术的有益效果是：由于电压线性光耦电路、电流线性光耦电路及偏频线性光耦电路均是以光为媒介传输电信号，具有良好的电绝缘能力，其中的发光二极管是在满足一定的电流大小才发光而进入工作状态，因此，即使有很高电压幅值的干扰，也会因其所形成的电流大小而被抑制掉，即对输入、输出电信号有良好的隔离作用。当换能器产生极强的浪涌冲击、电流冲击或功率冲击时，这些冲击信号在超声波发生器中进行线性光耦隔离，冲击信号不会传输至处理器中，剔除高压信号在处理器中留下的隐患，能够保持超声波设备的优良性能，增加超声波设备的可靠性。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述电压线性光耦电路包括第一电阻、第一电容、第一运算放大器、第一线性光耦、第二运算放大器及第二电阻，所述第一电阻的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，所述第一电阻与所述第一电容并接后分别连接至所述第一运算放大器的反向输入端及所述第一线性光耦的第三管脚，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一线性光耦的第一管脚，所述第一运算放大器的正电源连接所述第一线性光耦的第二管脚，所述第一线性光耦的第六管脚连接至所述第二运算放大器的反向输入端，所述第二运算放大器的输出端连接至所述处理器的电压输入端，所述第二运算放大器的输出端及所述第二运算放大器的反向输入端之间连接所述第二电阻，所述第一运算放大器的正向输入端、所述第一运算放大器的负电源、所述第一线性光耦的第四管脚、所述第一线性光耦的第五管脚、所述第二运算放大器的正向输入端及所述第二运算放大器的负电源均接地。采用上述进一步方案的有益效果是利用第一电阻降压，第一电容滤波以去除干扰，第一运算放大器对去干扰后的电压信号进行放大后输入至第一线性光耦，经第一线性光耦耦合后输出与输入电压成正比的电压信号，再经第二运算放大器放大后输出至后级的处理器中，第二电阻将输出电压进行反馈。进一步，所述电压线性光耦电路还包括第二电容，所述第二电容与所述第二电阻并接。采用上述进一步方案的有益效果是第二电阻与第二电容构成低通滤波器以去除噪声。进一步，所述电流线性光耦电路包括第三电阻、第三电容、第三运算放大器、第二线性光耦、第四运算放大器及第四电阻，所述第三电阻的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，所述第三电阻与所述第三电容并接后分别连接至所述第三运算放大器的反向输入端及所述第二线性光耦的第三管脚，所述第三运算放大器的输出端连接所述第二线性光耦的第一管脚，所述第三运算放大器的正电源连接所述第二线性光耦的第二管脚，所述第二线性光耦的第六管脚连接至所述第四运算放大器的反向输入端，所述第四运算放大器的输出端连接至所述处理器的电流输入端，所述第四运算放大器的输出端及所述第四运算放大器的反向输入端之间连接所述第四电阻，所述第三运算放大器的正向输入端、所述第三运算放大器的负电源、所述第二线性光耦的第四管脚、所述第二线性光耦的第五管脚、所述第四运算放大器的正向输入端及所述第四运算放大器的负电源均接地。采用上述进一步方案的有益效果是利用第三电阻降压，第三电容滤波以去除干扰，第三运算放大器对去干扰后的电流信号进行放大后输入至第二线性光耦，经第二线性光耦耦合后输出与输入电流成正比的电流信号，再经第四运算放大器放大后输出至后级的处理器中，第四电阻将输出电流进行反馈。进一步，所述电流线性光耦电路还包括第四电容，所述第四电容与所述第四电阻并接。采用上述进一步方案的有益效果是第四电阻与第四电容构成低通滤波器以去除噪声。进一步，所述偏频线性光耦电路包括第五电阻、第五电容、第五运算放大器、第三线性光耦、第六运算放大器及第六电阻，所述第五电阻的输入端与所述超声波换能器经匹配后的频率反馈端连接，所述第五电阻与所述第五电容并接后分别连接至所述第五运算放大器的反向输入端及所述第三线性光耦的第三管脚，所述第五运算放大器的输出端连接所述第三线性光耦的第一管脚，所述第五运算放大器的正电源连接所述第三线性光耦的第二管脚，所述第三线性光耦的第六管脚连接至所述第六运算放大器的反向输入端，所述第六运算放大器的输出端连接至所述处理器的频率输入端，所述第六运算放大器的输出端及所述第六运算放大器的反向输入端之间连接所述第六电阻，所述第五运算放大器的正向输入端、所述第五运算放大器的负电源、所述第三线性光耦的第四管脚、所述第三线性光耦的第五管脚、所述第六运算放大器的正向输入端及所述第六运算放大器的负电源均接地。采用上述进一步方案的有益效果是利用第五电阻降压，第五电容滤波以去除干扰，第五运算放大器对去干扰后的频率信号进行放大后输入至第三线性光耦，经第三线性光耦耦合后输出与输入频率成正比的频率信号，再经第六运算放大器放大后输出至后级的处理器中，第六电阻将输出频率进行反馈。进一步，所述偏频线性光耦电路还包括第六电容，所述第六电容与所述第六电阻并接。采用上述进一步方案的有益效果是第六电阻与第六电容构成低通滤波器以去除噪声。本技术还提供一种超声波发生器，所述超声波发生器包括上述的超声波发生器高压信号的取样电路。附图说明图1为本技术超声波发生器高压信号的取样电路的结构示意图；图2为图1所示的电路图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、电压线性光耦电路，2、电流线性光耦电路，3、偏频线性光耦电路，R1、第一电阻，C1、第一电容，U21A、第一运算放大器，U5、第一线性光耦，U3A、第二运算放大器，R2、第二电阻，C2、第二电容，R3、第三电阻，C3、第三电容，U21B、第三运算放大器，U4、第二线性光耦，U3B、第四运算放大器，R4、第四电阻，C4、第四电容，R5、第五电阻，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波发生器高压信号的取样电路，其特征在于，包括电压线性光耦电路、电流线性光耦电路及偏频线性光耦电路，所述电压线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，所述电压线性光耦电路的输出端与处理器的电压输入端连接，所述电流线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，所述电流线性光耦电路的输出端与所述处理器的电流输入端连接，所述偏频线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的频率反馈端连接，所述偏频线性光耦电路的输出端与所述处理器的频率输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波发生器高压信号的取样电路，其特征在于，包括电压线性光耦电路、电流线性光耦电路及偏频线性光耦电路，所述电压线性光耦电路的输入端与超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，所述电压线性光耦电路的输出端与处理器的电压输入端连接，所述电流线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，所述电流线性光耦电路的输出端与所述处理器的电流输入端连接，所述偏频线性光耦电路的输入端与所述超声波换能器经匹配后的频率反馈端连接，所述偏频线性光耦电路的输出端与所述处理器的频率输入端连接。2.根据权利要求1所述一种超声波发生器高压信号的取样电路，其特征在于，所述电压线性光耦电路包括第一电阻、第一电容、第一运算放大器、第一线性光耦、第二运算放大器及第二电阻，所述第一电阻的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电压反馈端连接，所述第一电阻与所述第一电容并接后分别连接至所述第一运算放大器的反向输入端及所述第一线性光耦的第三管脚，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一线性光耦的第一管脚，所述第一运算放大器的正电源连接所述第一线性光耦的第二管脚，所述第一线性光耦的第六管脚连接至所述第二运算放大器的反向输入端，所述第二运算放大器的输出端连接至所述处理器的电压输入端，所述第二运算放大器的输出端及所述第二运算放大器的反向输入端之间连接所述第二电阻，所述第一运算放大器的正向输入端、所述第一运算放大器的负电源、所述第一线性光耦的第四管脚、所述第一线性光耦的第五管脚、所述第二
\t运算放大器的正向输入端及所述第二运算放大器的负电源均接地。3.根据权利要求2所述一种超声波发生器高压信号的取样电路，其特征在于，所述电压线性光耦电路还包括第二电容，所述第二电容与所述第二电阻并接。4.根据权利要求1所述一种超声波发生器高压信号的取样电路，其特征在于，所述电流线性光耦电路包括第三电阻、第三电容、第三运算放大器、第二线性光耦、第四运算放大器及第四电阻，所述第三电阻的输入端与所述超声波换能器经匹配后的电流反馈端连接，所述第三电阻与所述第三电容并接后分别连接至所述第三运算放大器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽进，
申请(专利权)人：王泽进，
类型：新型
国别省市：贵州;52