[实用新型]回波信号处理电路

说明书

本实用新型属于超声波测距领域，具体涉及一种回波信号处理电路；包括收发一体超声波探头、初级放大电路、滤波电路、次级放大电路、检波整形电路以及电平转换电路，上述各电路依次连接；其中，经收发一体超声波探头经检测输入的回波信号经初级放大电路放大，后通过滤波电路进行滤波，经滤波后的信号经次级放大电路进行二次放大，信号放大后经检波整形电路处理得到方波信号，将方波信号输入电平转换电路转换成开关信号后输出；该电路简单实用，对输入回波信号进行有效滤波，提升了滤波处理电路的效率及电路的放大增益，使得后续电路易处理，响应速率增强；所得到的信号有效反映检测距离，使得超声波检测灵敏度有效提升。

技术领域

本实用新型属于超声波测距领域，具体涉及一种回波信号处理电路。

背景技术

随着传感器技术的发展，在测距传感器领域，超声波测距传感器具有探测距离适中和较高的探测精度，且对环境的适应性较高，尤其对于透明物体(如玻璃等)能进行有效探测，而探测透明物体是光学传感器所不具备的,超声波测距最适合于复杂场景技术方案，然而超声波测距在实际应用中也存在局限性，影响了超声波测距的精度。超声波在空气中衰减极大，由于测量距离的不同，造成回波信号的波动变化，也使得信号存在较大的误差。

现有的超声波测距方案的回波处理电路如图1所示，采用简单的先放大再滤波的处理方式，由此带来的问题是在放大回波信号的同时也放大了其他的噪声信号，从而加大了滤波处理电路的难度，使得后续电路更加复杂，响应速率降低。

实用新型内容

为克服以上现有技术的不足，本实用新型公开了一种回波信号处理电路。

本实用新型采用以下技术方案：提供一种回波信号处理电路，包括收发一体超声波探头、初级放大电路、滤波电路、次级放大电路、检波整形电路以及电平转换电路，所述收发一体超声波探头、初级放大电路、滤波电路、次级放大电路、检波整形电路和电平转换电路依次连接；其中，经收发一体超声波探头经检测输入的回波信号经初级放大电路放大，后通过滤波电路进行滤波，经滤波后的信号经次级放大电路进行二次放大，信号放大后经检波整形电路处理得到方波信号，将方波信号输入电平转换电路转换成开关信号后输出。

发明人指出，现有方案的回波处理电路采用先放大再滤波处理的方式，由此带来的问题是在放大回波信号的同时也放大了其他的噪声信号，从而加大了滤波处理电路的难度，使得后续电路更加复杂，使得响应速率降低。本实用新型的初级放大电路滤波电容将收发一体超声波探头接收到的回波信号中的低频直流信号滤掉，使得初级放大电路仅对回波信号中的交流信号放大。后经无限增益多路反馈带通滤波器进行有效滤波；次级放大电路对滤波后的信号进行二次放大以满足后续处理的要求；经过两级处理后放大电路的总增益达到30dB；40kHz 高频信号经过检波电路后形成圆滑的包络信号；由于包络信号不便于处理器处理，需要将检波后的包络信号进行整形；由于超声波探头接收到回波信号的强度受自身到障碍物间的距离和环境因素影响，使得经过处理整形后的信号幅度具有不确定性，为了便于处理器进行处理，需要将检波整形后的信号幅度经过电平转换电路转换成幅度为3.3V的开关信号，经上述处理后，本电路所得到的信号有效反映检测距离，使得检测灵敏度有效提升。