一种用于两种介质的超声波测距装置、系统及方法与流程
技术特征:
1.一种用于两种介质的超声波测距装置,其特征在于,包括微处理器、功率放大单元、回波调理单元以及超声波换能器;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括电源模块,所述电源模块与所述微处理器、功率放大单元以及回波调理单元连接。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一介质的密度小于所述第二介质的密度;
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一回波调理单元包括依次连接的前级放大模块、带通滤波模块、第一检波模块、后级放大模块以及第一低通滤波模块;所述前级放大模块用于对所述第一回波信号进行前级放大,并将前级放大之后的第一回波信号发送至所述带通滤波模块,所述带通滤波模块对经前级放大之后的第一回波信号进行背景噪声滤除,所述第一检波模块用于对所述带通滤波模块输出的第一回波信号进行单极性转换并发送至所述后级放大模块,所述后级放大模块对接收到的单极性转换后的第一回波信号进行再次放大处理并发送至所述第一低通滤波模块,所述第一低通滤波模块用于对接收到的经再次放大处理后的第一回波信号进行滤波处理,生成所述第一模拟信号。
5.根据权利要求3或4所述的装置,其特征在于,所述第二回波调理单元包括第二检波模块、比例放大模块以及第二低通滤波模块,所述第二检波模块对所述第二回波信号进行单极性转换,所述比例放大模块对单极性转换后的第二回波信号进行放大处理,所述第二低通滤波模块对放大处理后的第二回波信号进行滤波处理,生成所述第二模拟信号。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述功率放大单元包括驱动模块和升压模块,所述驱动模块对所述方波脉冲信号进行放大处理,所述升压模块用于对经放大处理后的方波脉冲信号进行升压,生成所述驱动信号。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述超声波换能器包括发射器和接收器,所述发射器根据所述驱动信号向第一介质或者第二介质发射超声波信号;所述接收器接收经第一介质返回的第一回波信号或者经第二介质返回的第二回波信号并发送至所述回波调理单元;
8.一种用于两种介质的超声波测距系统,其特征在于,包括超声波探头本体和至少一组如权利要求1-7任一所述的超声波测距装置,至少一组所述超声波测距装置分布设置于所述超声波探头本体上。
9.一种采用如权利要求1-7任一所述装置的用于两种介质的超声波测距方法,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一介质的密度小于所述第二介质的密度;所述回波调理单元包括第一回波调理单元和第二回波调理单元;
技术总结
本发明公开了一种用于两种介质的超声波测距装置、系统及方法,装置包括微处理器、功率放大单元、回波调理单元以及超声波换能器;微处理器生成预设频率的方波脉冲信号,功率放大单元对方波脉冲信号进行处理和功率放大,生成驱动信号驱动超声波换能器向第一介质或者第二介质发射超声波信号;超声波换能器接收经第一介质返回的回波并生成第一回波信号,或者经第二介质返回的回波生成第二回波信号,回波调理单元对第一回波信号或者第二回波信号进行处理,生成第一模拟信号或者第二模拟信号并发送至微处理器,微处理器根据第一模拟信号或者第二模拟信号进行距离计算;该方案只需一种超声波换能器即可实现两种介质的测距需求。
技术研发人员:王璐瑶,张洋,谷开新,叶子健,王玉玺,杨毅,王巍伟,阎诚
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司建设分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:王璐瑶,张洋,谷开新,叶子健,王玉玺,杨毅,王巍伟,阎诚
技术所有人:国网江苏省电力有限公司建设分公司
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