本实用新型专利技术涉及一种多路超声波测距控制系统，其特征主要包括控制芯片模块、发射电路、开关转换装置、超声波探头、接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路、继电器总输出控制电路、电平转换供电电源；由一路发射电路和一路接收电路，用继电器电路选择控制多路超声波探头或探头电路的双端，在某一时间选择某一路超声波探头或探头电路的接通，可在不同时间对多路选择接通测量；该系统可以对多个方向的物体距离进行测量，并给出判断、预警、控制；电路结构变得简单，成本降低，可靠性变高；用继电器控制通断，相对不受电压高低的限制。相对不受电压高低的限制。相对不受电压高低的限制。
【技术实现步骤摘要】
一种多路超声波测距控制系统
[0001]本技术属于自动测量控制领域，可以对多个方向的物体距离进行测量，并给出判断、预警、控制。用继电器电路选择操控多个超声波探头或超声波探头电路。
技术介绍
[0002]由于超声波的显著特点是指向性强，能量的损耗缓慢，相应地在介质中传播的距离较远，因而超声波广泛应用于距离的测量；超声波测距相对其他方法具有迅速、方便、计算简单、实时操控性强的优势，并且在测量精度方面能达到工业使用的要求，如生产实践中应用的测距仪和物位测量仪等都通过超声波来实现，在移动机器人、汽车雷达、工业防撞的设计中得到了广泛的应用。
技术实现思路
[0003](一)技术目的
[0004]超声波测距电路结构简单，成本低，精度能达到厘米数量级，得到了市场的青睐。超声波探头的电压可以达到上百伏，上千伏。用模拟开关可以实现多路输出，但是模拟开关最大输出电压不高，电压最大值受限，而且一般传输负电压需要正负双电源，增加了电路成本。继电器控制可以不受电压幅值的限制，但是继电器只有一个公共端口、常开触点和常闭触点，使用的扩展性和灵活性受到很大限制。本技术旨在用继电器实现多路超声波测距的方法。
[0005](二)技术方案
[0006]鉴于超声波应用的广泛性，很多场合由多路测距的需求，本技术用一路发射接收电路，通过转换开关控制多个超声波探头或探头电路，实现多路测距。
[0007]本技术提供一种多路超声波测距控制装置，其特征主要包括控制芯片模块、发射电路、开关转换装置、超声波探头、接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路、继电器总输出控制电路、电平转换供电电源，由一路发射和一路接收电路，实现多路探头的发射和接收，并传递上百伏、上千伏等的高压，不受电压高低和电流大小的限制。
[0008]发射电路通过接收控制芯片脉冲指令，发送出超声波电平和能量。开关转换装置选择某一路探头或探头电路，连接接收和发射电路。接收输入电路通过开关转换装置将超声波探头信号提取出来。滤波模块能够消除超声波信号以外的杂波。放大电路将毫伏级微弱信号放大。电平整形比较电路将放大的信号与参考电平进行比较，转换为标准脉冲。控制芯片模块为发射电路提供发射脉冲指令，检测探头接收到的回波信号，判断距离，发出控制指令。继电器总输出控制电路接收控制芯片控制指令，打开或关闭常开触点和常闭触点。电平转换供电电源提供不同电压，给继电器，运放等供电。
附图说明
[0009]为了更加清楚地阐明本技术的技术方案和具体实施方式，下面将技术方案和
具体实施方式所使用的附图作简要的说明。下面给出中的附图是本技术的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本技术的技术步骤获得其他的附图和实施方案。
[0010]图1为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统结构框图。
[0011]图2为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中开关转换装置示意图。
[0012]图3为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中发射电路示意图。
[0013]图4为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中接收输入电路示意图。
[0014]图5为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中有源滤波电路示意图。
[0015]图6为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中无源滤波电路示意图。
[0016]图7为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中放大电路示意图。
[0017]图8本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中电平整形比较电路示意图。
[0018]图9为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中继电器总输出控制电路示意图。
具体实施方式
[0019]为了更加清楚解释本技术的具体实施方式，下面给出本技术实施例。为使本技术实施例的目的、技术实施方式、优势和注意事项更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例进行较详细、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例是本技术一个或一个部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]随着科学技术的飞速发展,生产和社会生活的日新月异，自动控制的需求越来越多，超声波在生产、生活中的应用领域越来越广。目前,日常生活最常见的应用就是超声波测距，如泊车辅助系统、智能导盲系统、移动机器人、无人驾驶等自动控制都离不开超声波测距。同时,超声波测距技术还能够实现对障碍物距离的快速和精确测量。
[0021]为了能更好理解本实施例，下面，对本技术实施例，一种多路超声波测距系统构成进行更详细说明。
[0022]本技术给出了一种多路超声波测距控制系统，图1给出了系统结构示意图，其特征主要包括控制芯片模块、发射电路、开关转换装置、超声波探头、接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路、继电器总输出控制电路、电平转换供电电源，由一路发射和一路接收电路，实现多路探头的发射和接收，可传递上百伏、上千伏等的高压，不受电压高低和电流大小的限制。
[0023]其中的控制芯片模块包括控制芯片以及外围的电阻、电容元件，连接发射电路，控制脉冲的时间起点和长度；控制芯片模块还连接电平整形比较电路，检查有无回波，记录时间，计算距离；控制芯片模块还连接继电器总输出控制电路，发出控制指令；发射电路实现把脉冲信号升压，能量转换；控制芯片模块连接开关转换装置选择超声波探头或探头电路，开关转换装置由开关管和继电器等组成，连接控制芯片模块接受指令控制，继电器的触点和公共端接超声波探头电路的一端、和接入电路的一端，超声波探头电路的另一端和接入
电路的另一端连接另外继电器的触点和公共端口，实现双端控制，经该开关转换装置接通一个指定的超声波探头或探头电路，将几十伏，上百伏，或者上千伏的电压传给探头或探头电路；整体接收部分包括了接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路，最后连接控制芯片进行检测；电平转换供电电源连接控制芯片、放大电路等，提供需要的不同电平。
[0024]控制芯片模块可以使用单片机，辅助简单的外围电路就可以实现。
[0025]图2为本技术提出的一种多路超声波测距控制系统中开关转换装置。接入电路只有一路，被接入的探头或探头电路为4路，设为A1、A2、A3、A4,双端设为+、
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端，被接入电路的双端为出、入端，一个继电器连接被接入电路的负端，A1
‑
和A3
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接常闭触点，A2
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和A4
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接常开触点，公共端口接被接入电路的出端；另外继电器接被接入探头或探头电路的正端，A1+和A2+接常闭触点引脚，A3+和A4+接常开触点引脚，公共端口接被接入电路的入端；继电器另外两个引脚连接继电器输入的电压；增减继电器，按照类似本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多路超声波测距控制系统，提供一种多路超声波测距控制装置，其特征主要包括控制芯片模块、发射电路、开关转换装置、超声波探头、接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路、继电器总输出控制电路、电平转换供电电源，由一路发射和一路接收电路，用继电器电路选择控制多路超声波探头或探头电路的双端，在某一时间选择某一路超声波探头或探头电路的接通，可在不同时间对多路选择接通测量；用继电器控制通断，相对不受电压高低的限制；其中的控制芯片模块包括控制芯片以及外围的电阻、电容元件，连接发射电路，控制脉冲的时间起点和长度；控制芯片模块还连接电平整形比较电路，检查有无回波，记录时间，计算距离；控制芯片模块还连接继电器总输出控制电路，发出控制指令；发射电路实现把脉冲信号升压，能量转换；控制芯片模块连接开关转换装置选择超声波探头或探头电路，开关转换装置由开关管和继电器等组成，连接控制芯片模块接受指令控制，继电器的触点和公共端接超声波探头电路的一端、和接入电路的一端，超声波探头电路的另一端和接入电路的另一端连接另外继电器的触点和公共端口，实现双端控制，经该开关转换装置接通一个指定的超声波探头或探头电路，将几十伏，上百伏，或者上千伏的电压传给探头或探头电路；整体接收部分包括了接收输入电路、滤波模块、放大电路、电平整形比较电路，最后连接控制芯片进行检测；电平转换供电电源连接控制芯片、放大电路等，提供需要的不同电平。2.如权利要求1所述的一种多路超声波测距控制系统，其特征在于：所述系统包括开关转换装置，接入电路只有一路，被接入的探头或探头电路为4路，设为A1、A2、A3、A4,双端设为+、
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端，被接入电路的双端为出、入端，一个继电器连接被接入电路的负端，A1
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和A3
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接常闭触点，A2
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和A4
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接常开触点，公共端口接被接入电路的出端；另外继电器接被接入探头或探头电路的正端，A1+和A2+接常闭触点引脚，A3+和A4+接常开触点引脚，公共端口接被接入电路的入端；继电器另外两个引脚连接继电器输入的电压；增减继电器，按照类似连接，可实现其他数目的多路选择控制。3.如权利要求1所述的一种多路超声波测距控制系统，其特征在于：所述系统包括发...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱爱中，吕文静，
申请(专利权)人：郑州师范学院，
类型：新型
国别省市：
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