一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统，包括电池供电、升压电路、稳压电路、恒流驱动电路、主处理器、高压驱动电路、超声波传感器、回波放大电路、对数包络电路、信号放大电路、脉冲发生器、NBIOT远程通信、超声波换能器，所述超声波传感器用于将电能转机械能。本实用新型专利技术结构简单，成本低，操作方便，本实用新型专利技术采用低功耗电池供电设计，待机功耗10uA，运行功耗20mA，并且采用NBIOT远程通信技术可以上传数据到后台或者下发数据给本实用新型专利技术，解决现场安装不便的问题。解决现场安装不便的问题。解决现场安装不便的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统


[0001]本技术涉及物位计测量领域，尤其涉及到一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统。

技术介绍

[0002]传统市面上超声波物位计的超声波传感器是能量驱动型的，所以整机功耗必然增大，并且采用外部供电方式，通讯采用有线连接方式，这给户外有些无法提供电源的场合带来不便，而且现场安装不便。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是克服现有产品中的不足，提供一种低功耗电池供电超声波物位测量系统。
[0004]为了达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统，包括电池供电、升压电路、稳压电路、恒流驱动电路、主处理器、高压驱动电路、超声波传感器、回波放大电路、对数包络电路、信号放大电路、脉冲发生器、NBIOT远程通信、超声波换能器，所述升压电路、稳压电路都与电池供电连接，所述升压电路通过恒流驱动电路与高压驱动电路连接，所述高压驱动电路通过超声波传感器与回波放大电路连接，所述回波放大电路通过对数包络电路与信号放大电路连接，所述高压驱动电路连接脉冲发生器，所述稳压电路、NBIOT远程通信、信号放大电路、脉冲发生器都与主处理器连接，所述超声波传感器与超声波换能器无线连接。
[0006]作为优选，升压电路用于把电池电压升压到15V。
[0007]作为优选，稳压电路用于把电池电压稳定在2.7V。
[0008]作为优选，恒流驱动电路用于给高压驱动电路提供恒流驱动。
[0009]作为优选，高压驱动电路用于产生AC800V电压。
[0010]作为优选，脉冲发生器用于提供超声波传感器驱动的中心频率。
[0011]作为优选，回波放大电路用于将回波小信号放大。
[0012]作为优选，对数包络电路将回波信号包络成脉冲波。
[0013]作为优选，信号放大电路用于将信号进行放大。
[0014]作为优选，NBIOT远程通信用于将数据上传后台或者从后台下发数据。
[0015]本技术的有益效果如下：本技术结构简单，成本低，操作方便，本技术采用低功耗电池供电设计，待机功耗10uA，运行功耗20mA，并且采用NBIOT远程通信技术可以上传数据到后台或者下发数据给本技术，解决现场安装不便的问题，适用于城市窨井、水库湖泊、市政工程、冶金化工等场景，实现各种液体和固体物料高度的在线测量。
附图说明
[0016]图1为本技术的模块连接图。
具体实施方式
[0017]下面结合说明书附图对本技术的技术方案作进一步说明：
[0018]如图1所示，一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统，包括电池供电1、升压电路2、稳压电路3、恒流驱动电路5、主处理器4、高压驱动电路6、超声波传感器7、回波放大电路9、对数包络电路10、信号放大电路11、脉冲发生器8、NBIOT远程通信12、超声波换能器13,所述升压电路2、稳压电路3都与电池供电1连接，所述升压电路2通过恒流驱动电路5与高压驱动电路6连接，所述高压驱动电路6通过超声波传感器7与回波放大电路9连接，所述回波放大电路9通过对数包络电路10与信号放大电路11连接，所述高压驱动电路6连接脉冲发生器8，所述稳压电路3、NBIOT远程通信12、信号放大电路11、脉冲发生器8都与主处理器4连接，所述超声波传感器7用于将电能转机械能，所述超声波传感器7与超声波换能器13无线连接。超声波换能器的型号为DYA
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40
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05FB。
[0019]如图1所示，升压电路2用于把电池电压升压到15，稳压电路3用于把电池电压稳定在2.7V，恒流驱动电路5用于给高压驱动电路6提供恒流驱动，高压驱动电路6用于产生AC800V电压，脉冲发生器8用于提供超声波传感器7驱动的中心频率，回波放大电路9用于将回波小信号放大，对数包络电路10将回波信号包络成脉冲波，信号放大电路11用于将信号进行放大，NBIOT远程通信12用于将数据上传后台或者从后台下发数据。
[0020]工作原理：
[0021]使用时，将超声波换能器安装在容器底部。
[0022]超声波物位计的测量主要是依靠超声波换能器所发出的声波来进行测量，测量时从超声波换能器内置的超声波探头发出声波信号，经过物料表面反射之后折回到超声波探头的位置，超声波换能器将两次声波传送到超声波传感器，在处理器的控制下能够利用声波在空气中的传播时间，对被测目标和超声波换能器之间的距离进行计算，加上已知超声波换能器和容器底部之间的距离，那么就可以直接计算出物料位的高低，也就是用超声波换能器到容器底部的距离减去上面计算出来的超声波换能器与被测目标之间的距离，这样就能够直接得到物料位。
[0023]本技术结构安装简便、测量精度高、稳定可靠、适用性广。通过支架固定即可实现液位实时监测，内置数据传输单元与锂电池，解决了液位现场观测繁琐的问题。本技术采用低功耗电池供电设计，待机功耗10uA，运行功耗20mA，并且采用NBIOT远程通信技术可以上传数据到后台或者下发数据给本技术，解决现场安装不便的问题。适用于城市窨井、水库湖泊、市政工程、冶金化工等场景，实现各种液体和固体物料高度的在线测量。
[0024]需要注意的是，以上列举的仅是本技术的一种具体实施例。显然，本技术不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统，其特征在于，包括电池供电(1)、升压电路(2)、稳压电路(3)、恒流驱动电路(5)、主处理器(4)、高压驱动电路(6)、超声波传感器(7)、回波放大电路(9)、对数包络电路(10)、信号放大电路(11)、脉冲发生器(8)、NBIOT远程通信(12)、超声波换能器(13),所述升压电路(2)、稳压电路(3)都与电池供电(1)连接，所述升压电路(2)通过恒流驱动电路(5)与高压驱动电路(6)连接，所述高压驱动电路(6)通过超声波传感器(7)与回波放大电路(9)连接，所述回波放大电路(9)通过对数包络电路(10)与信号放大电路(11)连接，所述高压驱动电路(6)连接脉冲发生器(8)，所述稳压电路(3)、NBIOT远程通信(12)、信号放大电路(11)、脉冲发生器(8)都与主处理器(4)连接，所述超声波传感器(7)与超声波换能器(13)无线连接。2.根据权利要求1所述一种低功耗电池供电的超声波物位测量系统，其特征在于，所述升压电路(2)用于把电池电压升压到15V。3.根据权利要求1所述一种低功耗电池供电的超声波物位测量系...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱剑腾，倪晖，陈文，张章龙，赵学英，陈容霞，
申请(专利权)人：福建澳泰自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：