超声换能器驱动电路及回液接收电路的设计

电源技术论文超声换能器驱动电路及回液接收电路的设计摘要:介绍了采用脉冲回波法进行超声测距的原理,设计了一种高效率的超声换能器驱动电路,使换能器和功放的阻抗匹配得到改善。另外还设计了一种单电源回波接收电路。本系统主要用于车辆防碰撞等领域。从实验结果来看,发射效率和接收灵敏度均较高,回波效果良好,大大提高了超声波探头的作用距离。关键词:超声测距脉冲变压器阻抗匹配推挽放大器随着我国汽车工业和高速公路事业的飞速发展,研制、开发基于高性价比的超声波测距技术的车辆防撞系统具有重要的社会与经济价值。车辆防撞系统具有自动探测前方障碍物、自动减速或刹车的功能,是未来高级小汽车和载重车辆必备的安全行驶辅助装置。日本、美国和欧洲等各大汽车公司都已投入了相当的人力、物力开发在高级汽车上使用的防撞与安全预警系统,包括毫米波雷达、CCD摄像机、GPS和高档微机等。据海外媒体报道,戴姆勒—克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车(尤指卡车)使用的电子刹车系统,它利用车载前视雷达感应器探测前方景物,由车载控制器处理这一感知信息而形成虚拟景象,由此来判断当前路况是否需要启动自动刹车装置。这种新型刹车系统在未来的两、三年内即可面市,预期价格为3745欧元[1]。显然,就普通汽车而言,该自动电子刹车装置太昂贵。超声测距传感器价格低廉,其性能几乎不受光线、粉尘、烟雾、电磁干扰和有毒气体的影响,而且使用方便。然而,常见的超声测距仪的作用距离较短,一般均小于或等于10m,从而限制了它在汽车高速行驶时的使用性能。超声测距仪的作用距离不仅仅依赖于高性能的超声波探头,而且与超声波的发射与接收电路的机电能量转换效率有关。本文主要研究一种高效的超声换能器收发电路,以增大超声测距仪的作用距离,使之能够在未来的国产化汽车主动防撞系统中得到应用。1超声测距原理