应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置。本实用新型专利技术包括探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块。所述的探头信号衰减比选择模块用于探头信号衰减，所述的频带选择模块用于选择要测量的频带。所述的采样前处理模块，将交变的电压信号转变为直流电压信号。所述的探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块构成信号处理电路，所述的信号处理电路与探头搭配形成信号处理单元；所述的信号处理单元布置于振子立体空间的六个方向，完成六方向声强融合。本实用新型专利技术充分考虑了六方向的立体声强，该电路设计成本低廉，参数设计灵活，扩展性好，可根据具体工况进行灵活调整。

The signal processing device is applied to six direction sound intensity fusion bandwidth.

The utility model discloses a signal processing device applied to six direction sound intensity fusion bandwidth, which is optional. The utility model comprises a probe signal attenuation ratio selection module, a frequency band selection module and a sampling pretreatment module. The probe signal attenuation ratio selection module is used for probe signal attenuation, and the frequency band selection module is used for selecting the frequency band to be measured. The sample pre-processing module transforms the alternating voltage signal into a DC voltage signal. The signal processing circuit is composed of the probe signal attenuation ratio selection module, the frequency band selection module and the sampling pretreatment module, and the signal processing circuit is collocated with the probe to form a signal processing unit. The utility model fully considers the stereo intensity in six directions, and the circuit has the advantages of low cost, flexible parameter design, good expansibility and flexible adjustment according to specific working conditions.

【技术实现步骤摘要】
应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置
本技术属于超声波应用
，涉及一种应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置。
技术介绍
超声波由于其方向性好、穿透能力强，易于获得较集中的声能且在水中传播距离远，常常被应用于清洗、材料制备、焊接、破碎等。近些年来，数字超声波技术的快速发展使得超声波技术的应用变得越来越广泛，而超声波技术的研究也同样变得越来越热门。声强是一个衡量超声波发生设备工作效果的最主要指标，对于评价和控制超声波设备具有很重要的作用，因此具有十分重要的测量意义和研究价值。传统的声强测量中往往只考虑振子一个维度或者两个维度的声强值，为了更好的反映超声设备的工作情况，评价振子振动产生的立体声强，进而能综合考量设备的工作情况。
技术实现思路
本技术考虑了振子在空间六个方向上的声强特点，以及实际应用需求，设计了一种六方向融合的，能方便进行带宽选择的声强信号处理装置。本技术采用以下技术方案：应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置，包括探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块。所述的探头信号衰减比选择模块用于探头信号衰减，利用两路信号继电器形成一个三挡衰减比选择电路，经过衰减后的信号输出至频带选择模块。所述的频带选择模块用于选择要测量的频带，其带有限幅电路，用于将声强信号限制在-5V到+5V，限幅后的信号再经由运算放大器与电阻构成的电压跟随电路后进入选频模块，所述选频模块分为20KHz～40KHz、40KHz～60KHz以及60KHz～80KHz这三个频段。所述的采样前处理模块，将交变的电压信号转变为直流电压信号便于送入控制器进行A/D采样。所述的探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块构成信号处理电路，所述的信号处理电路与探头搭配形成信号处理单元；所述的信号处理单元布置于振子立体空间的正上、正下、正左、正右、正前以及正后这六个方向，完成六方向声强融合。本技术的有益效果：充分考虑了六方向的立体声强，该电路设计成本低廉，参数设计灵活，扩展性好，可根据具体工况进行灵活调整。结合本技术，可得到振子周围的立体声强，相比传统的一维或二维声强测量，更能准确反映振子的工作情况，体现设备的工作性能，也为控制设备带来了准确的反馈。附图说明图1为探头信号衰减比选择模块电路图；图2为频带选择模块电路图；图3为采样前处理模块电路图；图4为六方向声强融合示意图。具体实施方式本技术包括探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块。所述的探头信号衰减比选择模块用于探头信号衰减，便于后续的信号处理，考虑到实际超声波声场的差异，本技术利用继电器设计了一个三挡衰减比选择电路，经过衰减后的信号输出至频带选择模块。所述的频带选择模块用于选择要测量的频带，由于实际超声应用中，功率超声加工的频率范围大多数集中在20K～80KHz的频率范围，本技术设计了一个三频段频带选择模块，经过频带选择后的信号输出至采样前处理模块。所述的采样前处理模块主要是将交变的电压信号转变为直流电压信号便于送入控制器进行A/D采样。所述的探头信号衰减比选择模块包括探头输入端VPP_IN、第一信号继电器K1、第二信号继电器K2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第七电阻R7、第十一电阻R11、第十四电阻R14、第十五电阻R15、电阻R16、第十九电阻R19、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第四电容C4、第九电容C9；二极管的型号为IN4148、信号继电器K1和K2的型号为TQ2-3V、三极管Q1、Q22的型号为S8050。探头输入端VPP_IN与第一信号继电器K1的第3号引脚、第8号引脚以及第二信号继电器K2的的第3号引脚、第8号引脚连接；第七电阻R7的一端与第三二极管D3的阴极、第一信号继电器K1的第1号引脚以及网络标号STM_VCC连接；第七电阻R7的另一端与第四电容C4的一端连接；第四电容C4的另一端与第三二极管D3的阳极、第一三极管Q1的第3号引脚以及第一信号继电器K1的第10号引脚连接；第一三极管Q1的第1号引脚与第十五电阻R15的一端以及第十六电阻R16的一端连接；第一三极管Q1的第2号引脚与第十五电阻R15的另一端以及网络标号AGND连接；第十六电阻R16的另一端与网络标号JDQ1连接；第一信号继电器K1的第4号引脚与第一信号继电器K1的第7号引脚以及第十四电阻R14的一端连接；第一信号继电器K1的第2号引脚与第一信号继电器K1的第9号引脚以及第十一电阻R11的一端连接；第十四电阻R14的另一端与第十一电阻R11的另一端以及网络标号VPP_OUT连接；第十九电阻R19的一端与第四二极管D4的阴极、第二信号继电器K2的第1号引脚以及网络标号STM_VCC连接；第十九电阻R19的另一端与第九电容C9的一端连接；第九电容C9的另一端与第四二极管D4的阳极、第二三极管Q2的第3号引脚以及第二信号继电器K2的第10号引脚连接；第二三极管Q2的第1号引脚与第二十三电阻R23的一端以及第二十四电阻R24的一端连接；第二三极管Q2的第2号引脚与第二十三电阻R23的另一端以及网络标号AGND连接；第二十四电阻R24的另一端与网络标号JDQ2连接；第二信号继电器K2的第4号引脚与第二信号继电器K2的第7号引脚以及第二十二电阻R22的一端连接；第二信号继电器K2的第2号引脚与第二信号继电器K1的第9号引脚连接；第二十二电阻R22的另一端与网络标号VPP_OUT连接。所述的频带选择电路模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一运算放大器U2、第二运算放大器U3、第三运算放大器U4、第四运算放大器U5、模拟多路开关U1、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、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第十电容C10、第十一电容C11；二极管D1和D2的型号为IN4148、模拟多路开关U1的型号为CD4051。网络标号VPP_OUT与第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极、第八电阻R8的一端以及第十电阻R10的一端连接；第一二极管D1的阳极与网络标号-5V连接；第二二极管D2的阴极与网络标号+5V连接；第十电阻R10的另一端与网络标号AGND连接；第八电阻R8的另一端与第二运算放大器U3的第3号引脚连接；第十七电阻R17的一端与第二运算放大器U3的第2号引脚连接；第十七电阻R17的另一端与第二运算放大器U3的第1号引脚、第十二电阻R12的一端、第五电阻R5的一端以及第二十电阻R20的一端连接；第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的一端、第一电容C1的一端以及第二电容C2的一端连接；第一电容C1的另一端与第四电阻R4的一端、第一运算放大器U2的第1号引脚以及第三电容C3的一端连接；第二电容C2的另一端与第四电阻R4的另一端以及第一运算放大器U2的第3号引脚连接；第六电阻R6的另一端与第一运算放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置，包括探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块；其特征在于：所述的探头信号衰减比选择模块用于探头信号衰减，利用两路信号继电器形成一个三挡衰减比选择电路，经过衰减后的信号输出至频带选择模块；所述的频带选择模块用于选择要测量的频带，其带有限幅电路，用于将声强信号限制在‑5V到+5V，限幅后的信号再经由运算放大器与电阻构成的电压跟随电路后进入选频模块，所述选频模块分为20KHz～40KHz、40KHz～60KHz以及60KHz～80KHz这三个频段；所述的采样前处理模块，将交变的电压信号转变为直流电压信号便于送入控制器进行A/D采样；所述的探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块构成信号处理电路，所述的信号处理电路与探头搭配形成信号处理单元；所述的信号处理单元布置于振子立体空间的正上、正下、正左、正右、正前以及正后这六个方向，完成六方向声强融合。

【技术特征摘要】
1.应用于六方向声强融合带宽可选的信号处理装置，包括探头信号衰减比选择模块、频带选择模块和采样前处理模块；其特征在于：所述的探头信号衰减比选择模块用于探头信号衰减，利用两路信号继电器形成一个三挡衰减比选择电路，经过衰减后的信号输出至频带选择模块；所述的频带选择模块用于选择要测量的频带，其带有限幅电路，用于将声强信号限制在-5V到+5V，限幅后的信号再经由运算放大器与电阻构成的电压跟随电路后进入选频模块，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：席维，郑松，杨耀臻，
申请(专利权)人：杭州国彪超声设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33