專利名稱：超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波探頭裝置，具體涉及一種超聲信號(hào)長(zhǎng)線傳輸?shù)难b置。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及的超聲波探頭電路裝置屬于一種交通流量調(diào)查儀器的一部分，服務(wù)于交通流量調(diào)查領(lǐng)域。在現(xiàn)代高速電路設(shè)計(jì)中，長(zhǎng)線傳輸中的阻抗匹配是一項(xiàng)非常重要的工程技術(shù)指標(biāo)，可使超聲波信號(hào)達(dá)到傳至負(fù)載的目的，而不會(huì)有信號(hào)反射回源點(diǎn)，從而提升驅(qū)動(dòng)電路能源效益。而在目前的交通流量調(diào)查領(lǐng)域中，通過超聲波來(lái)進(jìn)行車流量的統(tǒng)計(jì)的儀器中，超聲波探頭與整個(gè)探頭電路是一體的，而交通流量調(diào)查儀器是安裝在五六米的空中， 既不利于安裝，同時(shí)對(duì)安裝后的維護(hù)工作造成極大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種減少了超聲波信號(hào)的傳輸損耗，提高超聲波探頭的抗干擾性，降低施工成本的超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸裝置。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置，其特征是超聲信號(hào)發(fā)射電路連接變壓器耦合輸入端，變壓器耦合輸出端連接阻抗匹配電路，匹配電路輸出端通過雙絞線連接超聲波探頭；阻抗匹配電路是由變壓器Tl、電容Cl、電容C2、壓敏電阻R1、電感Li、電感L2及電阻R2組成，其連接關(guān)系是變壓器的輸入端其中一端接電源Vcc，另一端輸入方波信號(hào)；變壓器的一個(gè)輸出端通過電感Ll與雙絞線相連接，同時(shí)與電容C2的一端相連接；變壓器的另一輸出端通過電阻R2與電容C2的另一端相連接，通過電阻R2和電感L2與雙絞線相連接。本發(fā)明的有益效果
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的超聲波探頭發(fā)射電路采用阻抗匹配的方法，減少了超聲波信號(hào)的傳輸損耗，提升了能源效益。2、本發(fā)明設(shè)計(jì)的超聲波探頭發(fā)射電路通過雙絞線與換能器連接，提高了超聲波探頭的抗干擾性。3、本發(fā)明設(shè)計(jì)的超聲波探頭發(fā)射電路實(shí)現(xiàn)了超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸問題，在交通流量調(diào)查領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用過程中，大大減少了人力物力，降低了施工成本。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明超聲波探頭發(fā)射電路原理圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。一種超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。超聲波探頭發(fā)射電路與探頭之間通過雙絞線傳輸超聲信號(hào)，同時(shí)通過對(duì)發(fā)射電路的阻抗匹配的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸；超聲信號(hào)發(fā)射電路發(fā)出的信號(hào)通過變壓器耦合輸入到阻抗匹配電路；阻抗匹配電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波并對(duì)換能器產(chǎn)生的容性阻抗進(jìn)行補(bǔ)償，完成阻抗匹配。超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置電路如圖2所示，方波信號(hào)通過變壓器耦合形成正弦波輸入到阻抗匹配電路，進(jìn)過阻抗匹配電路的處理，信號(hào)通過雙絞線傳輸?shù)匠暡ㄌ筋^。其中對(duì)阻抗匹配電路的設(shè)計(jì)，達(dá)到了減少高頻信號(hào)反射，實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸?shù)哪康摹３暡ㄌ筋^的長(zhǎng)線傳輸裝置中的阻抗匹配電路是由變壓器Tl、電容Cl、電容C2、 壓敏電阻R1、電感Li、電感L2及電阻R2組成。其連接關(guān)系是變壓器的輸入端其中一端接電源Vcc，另一端輸入方波信號(hào)；變壓器的一個(gè)輸出端通過電感Ll與雙絞線相連接，同時(shí)與電容C2的一端相連接；變壓器的另一輸出端通過電阻R2與電容C2的另一端相連接，通過電阻R2和電感L2與雙絞線相連接；匹配電路的信號(hào)輸出端通過雙絞線連接到常規(guī)使用的超聲波探頭。上述阻抗匹配電路，由于大功率壓電超聲換能器工作于單一頻率，因此超聲換能器的匹配電路必須具有整形和濾波的功能。電容Cl與電感Ll串聯(lián)，形成串聯(lián)LC諧振，對(duì)通過變壓器耦合輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波。匹配電路中壓敏電阻Rl用于過壓保護(hù)、電阻R2用于過流保護(hù)。通過對(duì)電容C2、電感L2與換能器負(fù)載之間的串并聯(lián)設(shè)計(jì)，對(duì)換能器的阻抗進(jìn)行補(bǔ)償，使換能器的電阻抗達(dá)到超聲波發(fā)生器的最佳負(fù)載阻抗，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配電路的阻抗變換，達(dá)到電路的最大輸出。匹配電路輸出的信號(hào)通過雙絞線傳輸?shù)匠暡ㄌ筋^，用雙絞線傳輸信號(hào)可以降低信號(hào)干擾的程度。本發(fā)明的具體工作原理所述阻抗匹配電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，同時(shí)通過電容及電感與換能器的串并聯(lián)設(shè)計(jì)，對(duì)換能器的阻抗進(jìn)行補(bǔ)償，使換能器的阻抗達(dá)到超聲波發(fā)生器的最佳負(fù)載阻抗，達(dá)到電路的最大輸出，同時(shí)用防信號(hào)干擾的雙絞線傳輸發(fā)射的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸。
權(quán)利要求
1. 一種超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置，其特征是超聲信號(hào)發(fā)射電路連接變壓器耦合輸入端，變壓器耦合輸出端連接阻抗匹配電路，匹配電路輸出端通過雙絞線連接超聲波探頭； 阻抗匹配電路是由變壓器Tl、電容Cl、電容C2、壓敏電阻R1、電感Li、電感L2及電阻R2組成，其連接關(guān)系是變壓器的輸入端其中一端接電源Vcc，另一端輸入方波信號(hào)；變壓器的一個(gè)輸出端通過電感Ll與雙絞線相連接，同時(shí)與電容C2的一端相連接；變壓器的另一輸出端通過電阻R2與電容C2的另一端相連接，通過電阻R2和電感L2與雙絞線相連接。
全文摘要
一種超聲波探頭的長(zhǎng)線傳輸裝置，超聲信號(hào)發(fā)射電路連接變壓器耦合輸入端，變壓器耦合輸出端連接阻抗匹配電路，匹配電路輸出端通過雙絞線連接超聲波探頭；阻抗匹配電路是由變壓器T1、電容C1、電容C2、壓敏電阻R1、電感L1、電感L2及電阻R2組成。本發(fā)明的超聲波探頭發(fā)射電路采用阻抗匹配的方法，減少了超聲波信號(hào)的傳輸損耗，提升了能源效益，超聲波探頭發(fā)射電路通過雙絞線與換能器連接，提高了超聲波探頭的抗干擾性，超聲波探頭發(fā)射電路實(shí)現(xiàn)了超聲信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸問題，在交通流量調(diào)查領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用過程中，大大減少了人力物力，降低了施工成本。
文檔編號(hào)H04B3/16GK102208920SQ20111013304
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉世丹, 唐霞, 姚國(guó)梁, 宋訓(xùn)洋, 曲秋江, 李鴻飛, 楊曉非, 武志東, 王強(qiáng), 王茂海, 田威, 秦勤, 鄭學(xué)明 申請(qǐng)人:遼寧金洋集團(tuán)信息技術(shù)有限公司