【技术实现步骤摘要】
本申请涉及风速探测领域，具体而言，涉及一种超声波风速仪的工作电路。
技术介绍
1、超声波风速探测仪是一种用于测量空气流速的仪器，它利用超声波时差法原理来测量风速。超声波时差法测量风速的原理基于超声波在空气中传播时受到风速影响的特点。具体原理可以概括为以下几个步骤：1、超声波发射与接收：超声波传感器分别设置在测量路径的两端，一端发射超声波，另一端接收。2、超声波传播时间测量：分别测量超声波顺风和逆风传播的时间。当超声波顺着风向传播时，其传播时间会比静止空气中的传播时间短；相反，当超声波逆着风向传播时，其传播时间则会变长。3、时差计算：计算超声波在顺风和逆风条件下的传播时间差。这个时间差与风速成正比。4、风速计算：通过测得的时差，可以计算出风速。
2、超声波时差法测量风速的优点在于它不受温度、湿度、气压等环境因素的影响，能够提供精确的风速测量结果。同时，这种方法也能够提供连续、实时的风速数据，对于气象观测、环境监测等领域非常有用。
3、在超声波风速仪中，用于激发超声波传感器的发射器，使其产生超声波脉冲的电路称为驱动电路。现有的超声波风速仪电路中，利用高压驱动电路产生高频高压脉冲，当高压信号施加在超声波换能器上时，可能会产生一定的安全隐患。若使用快速高压开关电路替代电压限制器，会导致较大的安全隐患，且功率效率较低，有效信号接收距离短。因此，现有的超声波电路会引起回声信号造成畸变，并降低时域分辨率，使得探测结果准确度降低；存在较大安全隐患；有效信号传播距离较短。
4、综上所述，由于回声信号畸变的存在，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种超声波风速仪的工作电路，以解决现有技术中由于回声信号畸变的存在，现有的超声波风速仪工作电路的探测准确度较低；同时，安全性和远程测量能力较差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本申请提供一种超声波风速仪的工作电路，该电路包括电源模块、通讯模块、存储模块、处理模块、滤波放大模块、执行模块，执行模块与处理模块、滤波放大模块、电源模块连接，执行模块包括第一超声波换能器和第二超声波换能器，用于接收处理模块的驱动信号和切换信号，以改变第一超声波换能器和第二超声波换能器的状态，滤波放大模块与处理模块和电源模块连接，处理模块与电源模块、通讯模块、存储模块连接，驱动信号的驱动电压小于15vpp。
4、更进一步地，执行模块包括双路独立驱动模块和接收发送切换模块，双路独立驱动模块与接收发送切换模块连接，双路独立驱动模块用于驱动对应连接的第一超声波换能器或第二超声波换能器发射超声波。
5、更进一步地，接收发送切换模块接收切换信号，用于切换第一超声波换能器和第二超声波换能器的状态，第一超声波换能器和第二超声波换能器在第一状态和第二状态下依次切换。
6、更进一步地，第一状态为：第一超声波换能器与双路独立驱动模块连通，第二超声波换能器与滤波放大模块连通，第一超声波换能器处于发射状态，第二超声波换能器处于接收状态；第二状态为：第二超声波换能器与双路独立驱动模块连通，第一超声波换能器与滤波放大模块连通，第二超声波换能器处于发射状态，第一超声波换能器处于接收状态。
7、更进一步地，第一超声波换能器与第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器连接；第一光电耦合器和第三光电耦合器与双路独立驱动模块连接；第二光电耦合器和第四光电耦合器与滤波放大模块连接。
8、更进一步地，第二超声波换能器与第五光电耦合器、第六光电耦合器、第七光电耦合器、第八光电耦合器连接；第六光电耦合器和第八光电耦合器与双路独立驱动模块连接；第五光电耦合器和第七光电耦合器与滤波放大模块连接。
9、更进一步地，电源模块包括第一电源、第二电源、第三电源、第四电源；第二电源的电压小于第一电源的电压，第三电源的电压小于第二电源的电压。
10、更进一步地，第一电源的电压为12v，第二电源的电压为5v，第三电源的电压为3.3v。
11、更进一步地，第一电源与第二电源连接，第二电源与第三电源和第四电源连接。
12、更进一步地，第三电源与处理模块、通讯模块、存储模块连接；第四电源与滤波放大模块连接，第四电源与双路独立驱动模块连接。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本申请中使用低压驱动电路进行驱动，不会产生回声信号的畸变，因此探测结果更准确。低压驱动电路在超声传感器驱动电路中可确保稳定的驱动效果和准确的信号，适用于风速和风向的测量。低压驱动方式不仅安全，而且能提供稳定和准确的信号。功率效率较高，在低压驱动条件下，能够接收到远距离的有效信号，有效信号传播距离更远，实现长距离测量，测量距离大于等于8米。解决探测准确、安全问题的同时，实现了远距离有效信号的接收，这在超声波应用领域具有重要的技术价值和使用前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述电路包括电源模块、通讯模块、存储模块、处理模块、滤波放大模块、执行模块，所述执行模块与所述处理模块、所述滤波放大模块、所述电源模块连接，所述执行模块包括第一超声波换能器和第二超声波换能器，用于接收所述处理模块的驱动信号和切换信号，以改变所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器的状态，所述滤波放大模块与所述处理模块和电源模块连接，所述处理模块与所述电源模块、所述通讯模块、所述存储模块连接，所述驱动信号的驱动电压小于15vpp。
2.根据权利要求1所述的超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述执行模块包括双路独立驱动模块和接收发送切换模块，所述双路独立驱动模块与所述接收发送切换模块连接，所述双路独立驱动模块用于驱动对应连接的所述第一超声波换能器或所述第二超声波换能器发射超声波。
3.根据权利要求2所述的超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述接收发送切换模块接收切换信号，用于切换所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器的状态，所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器在第一状态和第二状态下依次切换。
<...【技术特征摘要】
1.一种超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述电路包括电源模块、通讯模块、存储模块、处理模块、滤波放大模块、执行模块，所述执行模块与所述处理模块、所述滤波放大模块、所述电源模块连接，所述执行模块包括第一超声波换能器和第二超声波换能器，用于接收所述处理模块的驱动信号和切换信号，以改变所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器的状态，所述滤波放大模块与所述处理模块和电源模块连接，所述处理模块与所述电源模块、所述通讯模块、所述存储模块连接，所述驱动信号的驱动电压小于15vpp。
2.根据权利要求1所述的超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述执行模块包括双路独立驱动模块和接收发送切换模块，所述双路独立驱动模块与所述接收发送切换模块连接，所述双路独立驱动模块用于驱动对应连接的所述第一超声波换能器或所述第二超声波换能器发射超声波。
3.根据权利要求2所述的超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述接收发送切换模块接收切换信号，用于切换所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器的状态，所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器在第一状态和第二状态下依次切换。
4.根据权利要求3所述的超声波风速仪的工作电路，其特征在于，所述第一状态为：所述第一超声波换能器与所述双路独立驱动模块连通，所述第二超声波换能器与所述滤波放大模块连通，所述第一超声波换能器处于发射状态，所述第二超声波换能器处于接收状态；所述第二状态为：所述第二超声波换能器与所述双路独立驱动模块连通，所述第一超声波换能器与所述滤波放大模块连通，所述第二超声波换能器处于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓方，臧俊斌，王强，杨静，裴立军，
申请(专利权)人：山西阳光三极科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。