一种换能器驱动电路及包含有该驱动电路的超声波流量计制造技术

一种换能器驱动电路及包含有该驱动电路的超声波流量计，包括和换能器HNQ1的电压输入端相连接的变压器Z1、和换能器HNQ2的电压输入端相连接的变压器Z2，变压器Z1的副边和换能器HNQ1的电压输入端相连接，变压器Z2副边和换能器HNQ2电压输入端相连接；还包括用于控制变压器Z1原边导通的控制开关一、用于控制变压器Z2原边导通的控制开关二。本发明专利技术，解决工程应用中的超声波换能器接收信号弱，后端电路处理复杂的问题。杂的问题。杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种换能器驱动电路及包含有该驱动电路的超声波流量计


[0001]本专利技术涉及一种换能器驱动电路及包含有该驱动电路的超声波流量计，属于流体检测领域。

技术介绍

[0002]超声波流量计，利用换能器一发射超声波，经过渠道壁一、流体、渠道壁二后，被另一侧的换能器二接收到，同时，换能器二也同样发射同频率超声波，经过渠道壁二、流体、渠道壁一之后，被换能器一接收，但由于流速的存在，使得二者接收的时间不同，存在一定的时间差，通过时间差，就可以获知流速，从而到具体的流量值。
[0003]换能器存在一个特点就是传播距离短，所以，当发射换能器的驱动电压低时，接收换能器收到的信号很小。为了有利于后端的信号处理及抑制传播和换能器接收端的噪声干扰，最好的办法是增加换能器的驱动电压，常用的手段是利用DC
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DC电路将发射换能器的驱动电压升高，但是当电压更高时，与DC
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DC电路配套使用的芯片，其可选范围比较小，而且芯片成本也很高，芯片的占用的PCB板面积也非常大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足之处，本专利技术提供一种换能器驱动电路及包含有该驱动电路的超声波流量计，解决工程应用中的超声波换能器接收信号弱，后端电路处理复杂，电路空间占用大等的问题。一种换能器驱动电路，适用于超声波流量计，包括和换能器HNQ1的电压输入端相连接的变压器Z1、和换能器HNQ2的电压输入端相连接的变压器Z2，变压器Z1的副边和换能器HNQ1的电压输入端相连接，变压器Z2副边和换能器HNQ2电压输入端相连接；还包括用于控制变压器Z1原边导通的控制开关一、用于控制变压器Z2原边导通的控制开关二。
[0005]优选的，所述控制开关一为三极管Q1，三极管Q1的基极连接有电平输入端子HNQ1
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EN ，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接变压器Z1原边的输出端。
[0006]优选的，所述控制开关二为三极管Q2，三极管Q2的基极连接有电平输入端子HNQ2
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EN ，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接变压器Z2原边的输出端。
[0007]优选的，所述变压器Z1的长宽高均在1cm以内。
[0008]优选的，所述变压器Z2的长宽高均在1cm以内。
[0009]优选的，所述变压器Z1以及变压器Z2的线圈匝数比可调。
[0010]一种超声波流量计，包括换能器HNQ1、换能器HNQ2，两个所述换能器均和二选一模拟开关U1相连接，二选一模拟开关U1的输出端连接有运算放大器U2，运算放大器U2的输出端SG
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OUT用于和后端处理电路相连接，还包括换能器驱动电路，换能器驱动电路和换能器HNQ1以及换能器HNQ2的电压输入端相连接，换能器驱动电路为上述任一技术方案中所述的换能器驱动电路。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
1：本专利技术，通过变压器取代传统的DC
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DC升压电路，解决了超声波流量计中超声波换能器接收信号弱、后端电路处理复杂的问题，同时，变压器可以做得比较小，基本不会造成超声波流量计过大，对超声波流量计的使用性能不会造成影响，而且因为换能器驱动电压可以做更高，包括放大电路在内的后端电路比DC
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DC电路所采用的要简单很多。
附图说明
[0011]图1为换能器驱动电路的结构示意简图。
具体实施方式
[0012]下面将结合附图，通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0013]实施例：图1示出一种换能器驱动电路，适用于超声波流量计。
[0014]在对本实施例中的换能器驱动电路做出具体说明前，首先介绍一下超声波流量计的结构及工作原理。该超声波流量计具有换能器HNQ1、换能器HNQ2两个换能器，两个所述换能器和二选一模拟开关U1相连接，二选一模拟开关U1的输出端即5脚连接有运算放大器U2，运算放大器U2的输出端SG
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OUT用于和后端处理电路相连接。在超声波流量计置入到流体中时，使换能器HNQ1向换能器HNQ2发射超声波，换能器HNQ2接收到的信号经二选一模拟开关U1的4、5脚后输出到运算放大器U2，再由运算放大器U2的输出端SG
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OUT输出，使换能器HNQ2向换能器HNQ1发射超声波，换能器HNQ1接收到的信号经二选一模拟开关U1的6、5脚后输出到运算放大器U2，再由运算放大器U2的输出端SG
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OUT输出，换能器HNQ2接收到换能器HNQ1发出的超声波以及换能器HNQ1接收到换能器HNQ2发出的超声波经后端处理电路处理后得到时间差，超声波流量计利用时间差可测得流体的速度。
[0015]本实施例，换能器驱动电路包括和换能器HNQ1的电压输入端相连接的变压器Z1、和换能器HNQ2的电压输入端相连接的变压器Z2，变压器Z1原边的输入端连接到电源1，变压器Z1原边的输出端接地，变压器Z1原边的输出端还连接有用于控制变压器Z1原边导通的控制开关一，变压器Z1的副边和换能器HNQ1的电压输入端相连接，变压器Z2原边的输入端连接到电源2，变压器Z2原边的输出端接地，变压器Z2原边的输出端还连接有用于控制变压器Z2原边导通的控制开关二，变压器Z2的副边和换能器HNQ2的电压输入端相连接。
[0016]当控制开关一接通时，换能器HNQ1的电压输入端能够获得远远大于电源1的电压，即换能器HNQ1的驱动电压增大，增大了换能器HNQ1的发射能量，换能器HNQ2接收端的信号也可以大幅增强；控制开关二接通时，换能器HNQ2的电压输入端能够获得远远大于电源2的电压，即换能器HNQ2的驱动电压增大，增大了换能器HNQ2的发射能量，换能器HNQ1端的信号也可以大幅增强。
[0017]上述的实施例，通过变压器取代传统的DC
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DC升压电路，可以得到远大于DC
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DC之后的电压，解决了超声波流量计中因为发射换能器工作电压低而导致超声波换能器接收信号弱、后端电路处理复杂与空间占用大的问题，同时，变压器可以做得比较小，变压器Z1的长宽高均在1cm以内，所述变压器Z2的长宽高均在1cm以内，所以，基本不会造成超声波流量计过大，有助于电路结构的简易化。
[0018]上述的控制开关一具体可以采用三极管Q1，三极管Q1的基极连接有电平输入端子HNQ1
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EN ，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接变压器Z1原边的输出端，当电平
输入端子HNQ1
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EN 为高电平时，三极管Q1导通，换能器HNQ1的电压输入端能够获得远远大于电源1的电压。上述的控制开关二具体可以采用三极管Q2，三极管Q2的基极连接有电平输入端子HNQ2
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EN ，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接变压器Z2原边的输出端，当电平输入端子HNQ2
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EN 为高电平时，三极管Q2导通，换能器HNQ2的电压输入端能够获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换能器驱动电路，其特征在于，包括和换能器HNQ1的电压输入端相连接的变压器Z1、和换能器HNQ2的电压输入端相连接的变压器Z2，变压器Z1的副边和换能器HNQ1的电压输入端相连接，变压器Z2副边和换能器HNQ2电压输入端相连接；还包括用于控制变压器Z1原边导通的控制开关一、用于控制变压器Z2原边导通的控制开关二。2.根据权利要求1所述的一种换能器驱动电路，其特征在于，所述控制开关一为三极管Q1，三极管Q1的基极连接有电平输入端子HNQ1
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EN ，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接变压器Z1原边的输出端。3.根据权利要求1所述的一种换能器驱动电路，其特征在于，所述控制开关二为三极管Q2，三极管Q2的基极连接有电平输入端子HNQ2
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EN ，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春，项勇，
申请(专利权)人：浙江威星智能仪表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：