超聲波非接觸式找平裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于攤鋪機(jī)找平技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波非接觸式找平裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，我國(guó)的道路鋪設(shè)事業(yè)隨著基礎(chǔ)建設(shè)的興起而蓬勃發(fā)展，國(guó)家有關(guān)的部分 對(duì)于公路的施工工藝、驗(yàn)收指標(biāo)提出了更高的要求，這一系列的發(fā)展也促進(jìn)了自動(dòng)化攤鋪 機(jī)輔助裝置的發(fā)展。對(duì)路面攤鋪質(zhì)量影響最大的是攤鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置，現(xiàn)有技術(shù)中的攤 鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置，存在著精度低、靈敏度低、靈敏度受溫度影響大、實(shí)現(xiàn)成本高、抗干擾能 力差、工作可靠性性差、使用壽命短等缺陷和不足，在應(yīng)用上受到了極大的限制，導(dǎo)致了使 用現(xiàn)有技術(shù)中的攤鋪機(jī)自動(dòng)找平裝置的攤鋪機(jī)施工穩(wěn)定度差，施工的路面平整度差。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超聲 波非接觸式找平裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，抗干擾能力強(qiáng)，找平的精度和靈敏度高，工作 可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種超聲波非接觸式找平 裝置，其特征在于：包括找平控制器、與找平控制器連接的CAN總線通信連接器和與CAN總 線通信連接器連接的一個(gè)或多個(gè)超聲波測(cè)距裝置，所述找平控制器包括微控制器和與微控 制器相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，所述微控制器的輸入端接有按鍵操作電路，所述微控制的輸出 端接有液晶顯示電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路；所述CAN總線通信連接器包括CAN控制器和與 CAN控制器連接的第一CAN總線接口電路，所述CAN控制器與微控制器相接；所述超聲波測(cè) 距裝置包括超聲波傳感器、超聲波驅(qū)動(dòng)電路和超聲波信號(hào)調(diào)理電路，所述超聲波驅(qū)動(dòng)電路 由依次連接的脈沖信號(hào)發(fā)生器、功率放大電路和阻抗匹配電路組成，所述脈沖信號(hào)發(fā)生器 由FPGA模塊構(gòu)成，所述FPGA模塊上接有第二CAN總線接口電路，所述第二CAN總線接口電 路通過(guò)CAN總線與第一CAN總線接口電路相接，所述超聲波傳感器與阻抗匹配電路的輸出 端連接，所述超聲波信號(hào)調(diào)理電路由依次連接的多級(jí)放大電路、巴特沃斯低通濾波器和比 較電路組成，所述多級(jí)放大電路的輸入端與超聲波傳感器的輸出端連接，所述比較電路的 輸出端與FPGA模塊相接。
[0005] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述微控制器為單片機(jī)80C51FA。
[0006] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 芯片A28F256。
[0007] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述CAN控制器為CAN控制器芯片 SJA1000,所述第一CAN總線接口電路為型號(hào)為PCA82C250的CAN總線接口芯片U13,所述 CAN控制器芯片SJA1000的ADO~AD7引腳以及M7引腳、而引腳、互萬(wàn)引腳和ALE引腳 均與微控制器相接，所述CAN總線接口芯片U13的TXD引腳和RXD引腳分別與所述CAN控 制器芯片SJA1000的TXO引腳和RXO引腳相接，所述CAN總線接口芯片U13的VREF引腳與 所述CAN控制器芯片SJA1000的RXl引腳相接，所述CAN總線接口芯片U13的CANH引腳和CANL引腳分別與CAN總線的高電平線CANH和低電平線CANL連接。
[0008] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述第二CAN總線接口電路為型 號(hào)為PCA82C250的CAN總線接口芯片U14,所述CAN總線接口芯片U14的TXD引腳、RXD引 腳和VREF引腳均與FPGA模塊相接，所述CAN總線接口芯片U14的CANH引腳和CANL引腳 分別與CAN總線的高電平線CANH和低電平線CANL連接。
[0009] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述功率放大電路包括運(yùn)算放大 器U3和三極管Ql，所述運(yùn)算放大器U3的同相輸入端為功率放大電路的輸入端且與FPGA模 塊的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器U3的反相輸入端與輸出端之間接有電阻Rl;所述三極管 Ql的基極通過(guò)電阻R2與運(yùn)算放大器U3的輸出端相接，所述三極管Ql的集電極通過(guò)電阻 R4與+28V電源的+28V電壓輸出端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極為功率放大電路的輸出端 且通過(guò)電阻R3接地；所述阻抗匹配電路包括阻抗匹配平衡變壓器T1，所述阻抗匹配平衡變 壓器Tl的初級(jí)線圈的兩端分別與+28V電源的+28V電壓輸出端和功率放大電路的輸出端 相接，所述阻抗匹配平衡變壓器Tl的次級(jí)線圈的一端為阻抗匹配電路的輸出端，所述阻抗 匹配平衡變壓器Tl的次級(jí)線圈的另一端接地。
[0010] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述多級(jí)放大電路包括依次相接 的一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和三級(jí)放大電路，以及為一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和 三級(jí)放大電路提供參考電壓的參考電壓電路，所述一級(jí)放大電路包括運(yùn)算放大器U4、電阻 R5、電阻R6和非極性電容C3,所述電阻R5的一端為一級(jí)放大電路的輸入端，所述運(yùn)算放大 器U4的反相輸入端與電阻R5的另一端相接，所述運(yùn)算放大器U4的同相輸入端與參考電壓 電路的輸出端相接，所述電阻R6接在運(yùn)算放大器U4的反相輸入端與輸出端之間，所述非極 性電容C3的一端與運(yùn)算放大器U4的輸出端相接，所述非極性電容C3的另一端為一級(jí)放大 電路的輸出端；所述二級(jí)放大電路包括運(yùn)算放大器U5、電阻R7、電阻R8和非極性電容C4， 所述電阻R7的一端為二級(jí)放大電路的輸入端，所述運(yùn)算放大器U5的反相輸入端與電阻R7 的另一端相接，所述運(yùn)算放大器U5的同相輸入端與參考電壓電路的輸出端相接，所述電阻 R8接在運(yùn)算放大器U5的反相輸入端與輸出端之間，所述非極性電容C4的一端與運(yùn)算放大 器U5的輸出端相接，所述非極性電容C4的另一端為二級(jí)放大電路的輸出端；所述三級(jí)放大 電路包括運(yùn)算放大器U6、電阻R9、電阻RlO和電感Ll，所述電阻R9的一端為三級(jí)放大電路 的輸入端，所述運(yùn)算放大器U6的反相輸入端與電阻R9的另一端相接，所述運(yùn)算放大器U6 的同相輸入端與參考電壓電路的輸出端相接，所述電阻RlO接在運(yùn)算放大器U6的反相輸入 端與輸出端之間，所述電感Ll的一端與運(yùn)算放大器U6的輸出端相接，所述電感Ll的另一 端為三級(jí)放大電路的輸出端。
[0011] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述參考電壓電路包括運(yùn)算放大 器U7、電阻Rll和電阻R12,以及非極性電容C6和非極性電容C7 ;所述電阻Rll和電阻R12 串聯(lián)后的一端與+24V電源的+24V電壓輸出端相接，另一端接地；所述非極性電容C6和非 極性電容C7串聯(lián)后的一端與+24V電源的+24V電壓輸出端相接，另一端接地；所述運(yùn)算放 大器U7的同相輸入端與電阻Rll和電阻R12的連接端，以及非極性電容C6和非極性電容 C7的連接端相接，所述運(yùn)算放大器U7的反相輸入端與輸出端相接且為參考電壓電路的輸 出端。
[0012] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述比較電路包括基準(zhǔn)電壓電路、 比較器U8、三極管Q2和極性電容C1，所述基準(zhǔn)電壓電路由依次串聯(lián)的電阻R17、電阻R16、 電阻R14和電阻R13組成；所述極性電容Cl的負(fù)極為比較電路的輸入端，所述比較器U8的 反向輸入端與極性電容Cl的正極相接，且通過(guò)電阻R15接地，所述比較器U8的同相輸入端 與電阻R16和電阻R14的連接端相接，所述電阻R17的一端與+5V電源的+5V電壓輸出端 相接，所述電阻R13的一端與比較器U8的反向輸入端相接，所述三極管Q2的基極通過(guò)電阻 R18與比較器U8的輸出端相接，所述三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)電阻R21與+5V電源的+5V電 壓輸出端相接，所述三極管Q2的集電極為比較電路的輸出端。
[0013] 上述的超聲波非接觸式找平裝置，其特征在于：所述比較電路還包括二極管D2和 二極管D3,所述二極管D2的陽(yáng)極與比較器U8的輸出端相接，所述二極管D2的陰極與電阻 R17和電阻R16的連接端相接；所述二極管D3的陽(yáng)極與比較電路的輸出端相接，所述二極 管D3的陰極與+5V電源的+5V電壓輸出端相接。
[0014] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低。
[0016] 2、本實(shí)用新型采用依次連接的多級(jí)放大電路、巴特沃斯低通濾波器和比較電路對(duì) 超聲波傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)處理速度快、精度高，提高了路面 平整度檢測(cè)及找平的精度和靈敏度。
[0017] 3、本實(shí)用新型的工作可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)。
[0018] 4、本實(shí)用新型的推廣使用，能夠提高攤鋪機(jī)施工的穩(wěn)定度以及施工路面的平整 度，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0019] 綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，抗干擾能力強(qiáng)，找平的精度和靈敏度 高，工作可靠性和穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0020] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0022] 圖2為本實(shí)用新型CAN總線通信連接器的電路原理圖。
[0023] 圖3為本實(shí)用新型第二CAN總線接口電路的電路原理圖。
[0024] 圖4為本實(shí)用新型功率放大電路和阻抗匹配電路的電路連接圖。
[0025] 圖5為本實(shí)用新型多