[发明专利]一种超声波测距装置

权利要求书

1.一种超声波测距装置，其特征在于，包括：

控制单元、超声波发送驱动电路、中周变压器、超声波收发一体探头、信号放大电路、带通滤波电路和信号比较电路，

所述控制单元用于输出周期性的脉冲串至超声波发送驱动电路；

所述超声波发送驱动电路用于将所述周期性的脉冲串转换为周期性的正弦波信号，并输出至中周变压器；

所述中周变压器用于对所述周期性的正弦波信号进行升压处理后输出至超声波收发一体探头；

所述超声波收发一体探头用于在受到升压后的周期性的正弦波信号的激励后，向障碍物发射超声波信号；以及用于接收被障碍物反射的超声波信号，和产生与被反射的超声波信号对应的电压信号，并输出至信号放大电路；

所述信号放大电路和带通滤波电路分别用于对超声波收发一体探头输出的电压信号进行放大和滤波处理后输出至信号比较电路；

所述信号比较电路用于将带通滤波电路输出的经滤波处理后的电压信号转换为周期性脉冲信号，并输出至控制单元；

所述控制单元还用于根据其输出的周期性脉冲串和信号比较电路输出的周期性脉冲信号得出测量距离。

2.根据权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，

超声波发送驱动电路包括：三极管Q5、三极管Q4-A、三极管Q4-B、电阻R14-电阻R19、电阻R22和电阻R23，

所述电阻R15的一端与控制单元的输出端相连，另一端与三极管Q5的基极相连，所述电阻R22的一端与三极管Q5的基极相连，另一端与三极管Q5的发射极相连，所述三极管Q5的集电极与电阻R23相连，

所述电阻R16和电阻R18串联后与电阻R23并联，其串联节点与三极管Q4-B的基极相连，且电阻R16的非串联节点一端与三极管Q5的集电极相连，所述三极管Q4-B的发射极分别连接电源VCC和电阻R18的非串联节点一端，

所述电阻R17和电阻R19串联后分别与三极管Q5的集电极和发射极相连，其串联节点与三极管Q4-A的基极相连，且电阻R19的非串联节点一端与三极管Q5的发射极相连，所述三极管Q4-A的发射极分别连接地和电阻R19的非串联节点一端，

所述电阻R14的两端分别与三极管Q4-A的集电极和三极管Q4-B的集电极相连，且三极管Q4-B的集电极一端为超声波发送驱动电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的超声波测距装置，其特征在于，所述三极管Q5为NPN型三极管；所述三极管Q4-A为NPN型三极管；所述三极管Q4-B为PNP型三极管。

4.根据权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，

所述中周变压器的原边绕组的两端分别连接超声波发送驱动电路的输出端和地，

所述中周变压器的副边绕组的两端分别连接超声波收发一体探头。

5.根据权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，所述信号放大电路包括：放大器IC5-A、电容C2、电容C6、电容C7、电容C10、电阻R1、电阻R5和电阻R11-电阻R13，

所述电容C2和电阻R5串联，且电容C2的非串联节点一端与超声波收发一体探头相连，电阻R5的非串联节点一端与放大器IC5-A的负相输入端相连，所述电容C7和电阻R13并联后分别与放大器IC5-A的负相输入端和输出端相连，所述电阻R11和电阻R12串联，其串联节点分别与放大器IC5-A的正相输入端和参考电源VREF相连，且电阻R11的非串联节点一端与电源VCC相连，电阻R12的非串联节点一端接地，所述电容C6与电阻R12并联，所述电容C10和电阻R1串联，且电容C10的非串联节点一端与放大器IC5-A的输出端相连，电阻R1的非串联节点一端为信号放大电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，所述带通滤波电路包括：放大器U1-D、电容C8、电容C9、电阻R2和电阻R4，

所述电容C8的一端与信号放大电路的输出端相连，另一端与放大器U1-D的负相输入端相连，所述电阻R2的一端与信号放大电路的输出端相连，另一端接地，所述电阻R4的两端分别与放大器U1-D的负相输入端和输出端相连，所述电容C9的两端分别与信号放大电路的输出端和放大器U1-D的输出端相连，所述放大器U1-D的正相输入端与参考电源VREF相连，所述放大器U1-D的输出端为带通滤波电路的输出端。