[实用新型]压电超声换能器的驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子检测测量仪器的驱动电路，特别涉及一种压电超声换能器的驱动电路。

背景技术

当前超声波流量计所使用的超声波换能器驱动电路大都是使用分立元件组成的简单电路，一般是通过控制功率场效应管或大功率三极管进行驱动，然后使用变压器提高驱动电压。这种简单设计的缺陷主要有三点：一是使用功率场效应管或大功率三极管需要的控制端电流较大，不易控制；二是功率场效应管或大功率三极管的内阻较大，驱动信号在驱动电路上消耗太多，效率很低；三是分立元件的大功率电路设计一致性非常差，不适合批量生产。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种压电超声换能器的驱动电路。采用电子模拟开关切换大功率超声波发射驱动的电路，为超声波换能器提供0.1A～1.8A范围内的大功率超声脉冲发射信号。

本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种压电超声换能器的驱动电路，包括与压电超声换能器控制电路相连接的驱动电路，其特征在于：所述驱动电路为一路集成电子模拟开关，集成电子模拟开关的输入控制端IN直接输入超声波的同频脉冲控制信号，集成电子模拟开关的N0端接电源的正极Vcc，集成电子模拟开关的NC端接电源的负极GND，集成电子模拟开关的COM端接超声换能器回路，直接输出大电流状态的超声波脉冲电压信号。

本实用新型的有益效果是：该电路可以使用很小的驱动电流来驱动，电路内阻很小，输出效率高。由于采用了集成电路，可以使计算机I/O脚直接驱动该电路，产生超声波信号的幅度和频率非常准确，可以形成超声脉冲串输出，而且电路的一致性好，适合于批量生产。

附图说明：

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的应用实例原理图。

具体实施方式

如图1所示，压电超声换能器的驱动电路，包括与压电超声换能器控制电路相连接的驱动电路，驱动电路为一路集成电子模拟开关，集成电子模拟开关的输入控制端IN直接接入超声波的同频脉冲控制信号，集成电子模拟开关的N0端接电源的正极VCC，集成电子模拟开关的NC端接电源的负极GND，集成电子模拟开关的COM端接超声换能器回路，直接输出大电流状态的超声波脉冲电压信号。

其中关于集成电子模拟开关的选取，需选用导通电阻小的电子模拟开关，通常集成电子模拟开关的导通电阻要小于1Ω，最大连续电流要在±100mA以上，瞬间电流可以达到±300mA以上。这类集成电子模拟开关的效果远优于由各种分立元器件组成的电子模拟开关元件。如图2所示，集成电子模拟开关选用型号MAX4714，电子模拟开关的控制端1脚IN与压电超声换能器控制电路中的单片机I/O管脚相连接，由单片机I/O管脚输入包含频率为300kHz、50％占空比的20个方波脉冲，集成电子模拟开关的2脚V+接电源正极3.0V，3脚接电源负极GND，6脚输入管脚NO与电源正极3.0V连接，另一输入管脚4脚NC与电源负极GND连接，集成电子模拟开关的5脚COM端与一个变比为20∶300的变压器初级IN1脚相连，变压器IN2脚与电源负极GND连接，变压器次级接超声波换能器回路。这样，在变压器的次级输出300kHz，峰值约为100V的交流驱动信号，可驱动超声波换能器发射出300kHz的超声波。利用微机控制电子模拟开关产生大功率超声脉冲串，直接或间接推动超声波换能器进行串脉冲发射。每串可包括1到350个超声波脉冲。