本实用新型专利技术涉及一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路，包括电源电路、超声波驱动电路、超声波探头组件、滤波整形电路和主控制电路，所述电源电路分别与所述超声波驱动电路、滤波整形电路和主控制电路电连接，所述超声波探头组件与所述超声波驱动电路电连接，所述超声波驱动电路与所述滤波整形电路电连接，所述滤波整形电路与所述主控制电路电连接。本实用新型专利技术的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，通过所述电源电路可以提供稳定的电源，通过主控制电路驱动超声波探头组件发射超声波信号，并由超声波探头组件接收到的超声波信号进行整形滤波后由主控制电路确定风速和风向，监测精度高，不会随着结构老化而影响监测结果。
A sensor detection circuit based on ultrasonic measurement of wind speed and direction
【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路
本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路。
技术介绍
风能作为一种取之不尽用之不竭的新型能源，其与人类的日常生活、工业生产等方面息息相关。风能除了是重要的可再生资源以外，对我们所生存的环境也是有很大影响的。比如出行交通、生产劳动等，风速过大时会严重影响行车安全，甚至会引发一些自然灾害。由此可见，为了更加有效、合理地基于风能使其造福人类，对风的测量至关重要。传统的机械式风向仪主要是靠转动部件的速度和角度进而判断出风速和风向，其缺点是随着时间的增长，转动部件的摩擦老化等原因，容易造成零部件的损坏影响测量的准确性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路，包括电源电路、超声波驱动电路、超声波探头组件、滤波整形电路和主控制电路，所述电源电路分别与所述超声波驱动电路、滤波整形电路和主控制电路电连接，所述超声波探头组件与所述超声波驱动电路电连接，所述超声波驱动电路与所述滤波整形电路电连接，所述滤波整形电路与所述主控制电路电连接。本技术的有益效果是：本技术的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，通过所述电源电路可以提供稳定的电源，通过主控制电路驱动超声波探头组件发射超声波信号，并由超声波探头组件接收到的超声波信号进行整形滤波后由主控制电路确定风速和风向，监测精度高，不会随着结构老化而影响监测结果。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：所述电源电路包括二极管D1、双向瞬态抑制二极管D14、电容C40、电容C33、开关稳压器U2、电容C41、电容C42、电容C12、电容C13和电阻R11,，外部电源与地之间电连接有所述双向瞬态抑制二极管D14，外部电源与所述二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极与所述开关稳压器U2的输入端电连接，所述开关稳压器U2的输入端与地之间并联有所述电容C40和电容C33，所述开关稳压器U2的接地端接地，所述开关稳压器U2的输出端与地之间并联有所述电容C41和电容C42，所述开关稳压器U2的输出端与地之间顺次串联有所述电阻R11和电容C12，所述电容C13与所述电容C12并联，且所述电阻R11和电容C12的公共端与所述主控制电路电连接，所述开关稳压器U2的输出端分别与所述超声波驱动电路和滤波整形电路电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述电源电路可以为所述主控制电路、超声波驱动电路和滤波整形电路提供稳定的电源，并且可以防止电源反插烧坏后级电路进一步：所述超声波驱动电路采用型号为SGM4782的多路模拟开关芯片U1。上述进一步方案的有益效果是：通过所述超声波驱动电路可以增强驱动能力，防止所述主控制电路的数据传输端口驱动能力不足的缺陷。进一步：所述滤波整形电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R39、电容C25、电容C26、电容C36、电容C39和运算放大器U3，所述电源电路的第二输出端与地之间顺次串联有所述电阻R4和电阻R5，且所述电阻R4与电阻R5的公共端分别与所述运算放大器U3的一级运放同相输入端和二级运放同相输入端电连接，所述电容C26与所述电阻R5并联，所述超声波驱动电路的输出端与所述运算放大器U3的一级运放反向输入端之间顺次串联有所述电容C39和电阻R17，所述运算放大器U3的一级运放反向输入端与输出端之间电连接有所述电阻R6，所述运算放大器U3的一级运放的正电源输入端接地，所述运算放大器U3的一级运放的负电源输入端通过所述电容C36接地，且所述运算放大器U3的一级运放的负电源输入端与所述电源电路的第二输出端电连接，所述运算放大器U3的一级运放的输出端与二级运放的反向输入端之间顺次串联有所述电容C25和电阻R16，所述电容C25和电阻R16的公共端与所述运算放大器U3的二级运放的输出端之间电连接有所述电阻R15，所述运算放大器U3的二级运放的,反向输入端与输出端之间电连接有所述电阻R39，所述运算放大器U3的二级运放的输出端所述主控制电路的输入端电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述电阻R4和电阻R5分压，并分别作为两级运放的基准电压，将接收到所述超声波驱动电路输出的信号与第一运放的反向输入端，进行放大，二级运放进行一阶整形滤波，得到稳定的信号输出至主控制电路进行运算处理。进一步：所述主控制电路采用型号为STM32F407VGT6的单片机。进一步：所述超声波探头组件包括至少两对相互正交设置的收发一体式超声波传感器，所述超声波传感器与所述超声波驱动电路电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过两对相互正交设置的收发一体式超声波传感器，两两形成180°，每对超声波传感器之间距离都相等，并安装在统一水平线上，可以准确车道风速风向的测量信号。进一步：所述超声波探头组件还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述超声波驱动电路电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述温湿度传感器可以实时采集温湿度信号，并进行整形滤波处理后，由主控制电路确定实际温湿度值，方便实时检测环境中的温度。进一步：所述超声波探头组件还包括气压传感器，所述气压传感器与所述超声波驱动电路电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述气压传感器可以实时采集气压信号，并进行整形滤波处理后，由主控制电路确定实际气压值，方便实时检测环境中的气压。进一步：所述的基于超声波测量风速风向的传感检测电路还包括通讯电路，所述通讯电路与所述主控制电路电连接，所述电源电路与所述通讯电路电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述通讯电路可以将运算得到的风速风向等检测值输出至外部终端，从而实现远程监测。附图说明图1为本技术的基于超声波测量风速风向的传感检测电路结构示意图；图2为本技术的电源电路的电路图；图3为本技术的超声波驱动电路的电路图；图4为本技术的滤波整形电路的电路图；图5为本技术的主控制单路的电路图；图6为本技术的通讯电路的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路，包括电源电路、超声波驱动电路、超声波探头组件、滤波整形电路和主控制电路，所述电源电路分别与所述超声波驱动电路、滤波整形电路和主控制电路电连接，所述主控制电路与所述超声波探头组件电连接，所述超声波探头组件与所述超声波驱动电路电连接，所述超声波驱动电路与所述滤波整形电路电连接，所述滤波整形电路与所述主控制电路电连接。本技术的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，通过所述电源电路可以提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路，其特征在于：包括电源电路、超声波驱动电路、超声波探头组件、滤波整形电路和主控制电路，所述电源电路分别与所述超声波驱动电路、滤波整形电路和主控制电路电连接，所述主控制电路与所述超声波探头组件电连接，所述超声波探头组件与所述超声波驱动电路电连接，所述超声波驱动电路与所述滤波整形电路电连接，所述滤波整形电路与所述主控制电路电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于超声波测量风速风向的传感检测电路，其特征在于：包括电源电路、超声波驱动电路、超声波探头组件、滤波整形电路和主控制电路，所述电源电路分别与所述超声波驱动电路、滤波整形电路和主控制电路电连接，所述主控制电路与所述超声波探头组件电连接，所述超声波探头组件与所述超声波驱动电路电连接，所述超声波驱动电路与所述滤波整形电路电连接，所述滤波整形电路与所述主控制电路电连接。
2.根据权利要求1所述的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，其特征在于：所述电源电路包括二极管D1、双向瞬态抑制二极管D14、电容C40、电容C33、开关稳压器U2、电容C41、电容C42、电容C12、电容C13和电阻R11，外部电源与地之间电连接有所述双向瞬态抑制二极管D14，外部电源与所述二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极与所述开关稳压器U2的输入端电连接，所述开关稳压器U2的输入端与地之间并联有所述电容C40和电容C33，所述开关稳压器U2的接地端接地，所述开关稳压器U2的输出端与地之间并联有所述电容C41和电容C42，所述开关稳压器U2的输出端与地之间顺次串联有所述电阻R11和电容C12，所述电容C13与所述电容C12并联，且所述电阻R11和电容C12的公共端与所述主控制电路电连接，所述开关稳压器U2的输出端分别与所述超声波驱动电路和滤波整形电路电连接。
3.根据权利要求1所述的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，其特征在于：所述超声波驱动电路采用型号为SGM4782的多路模拟开关芯片U1。
4.根据权利要求1所述的基于超声波测量风速风向的传感检测电路，其特征在于：所述滤波整形电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R39、电容C25、电容C26、电容C36、电容C39和运算放大器U3，所述电源电路的第二输出端与地之间顺次串联有所述电阻R4和电阻R5，且所述电阻R4与电阻R5的公共端分别与所述运算...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，颜知静，石俊，
申请(专利权)人：武汉新普惠科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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