[发明专利]超声波测距装置及超声波测距方法

说明书

本发明公开了一种超声波测距装置及超声波测距方法，所述超声波测距装置包括功率调节模块、功率放大模块、超声波发射器、超声波接收器、信号处理模块和控制模块。本发明通过采用功率调节模块来增加超声波发射功率可控性，通过调节用于驱动超声波发射器发射超声波信号的供电电压的大小，来调节超声波的发射功率。在接收不到回波信号的情况下，所述控制模块调整所述功率控制信号的脉冲宽度，以调节所述供电电压大小，直至接收到所述距离检测信号，即直至接收到所述回波信号，达到了根据测量距离自动调节超声波发射功率的目的，能耗低，测量精度高，稳定性好，能够广泛应用于生活及工业中。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种超声波测距装置及超声波测距方法。

背景技术

在人们的生活或工业中，具有各个方面需要检测距离的装置，例如公交运输系统，检测人们与门的安全距离，建筑施工工地工作以及一些工业现场的位置监控时，目前采用的测距装置主要为光测和物理实测装置，但由于这些装置往往价格昂贵和占地面积较大，因此，不能被广泛应用于多种特殊环境下，例如汽车倒车、液位、井深、管道长度的测量等场合。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质传播中的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测量仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现，超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，因此利用超声波测距已得到了广泛的应用。

现有技术中，超声波测距装置以固定发射功率发射超声波，能耗较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种超声波发射功率可控，并且能够根据测量距离自动调节超声波发射功率，能耗低的超声波测距装置，同时还提供了一种超声波测距方法。

本发明采用的一种技术手段为：提供一种超声波测距装置，所述超声波测距装置包括：

功率调节模块，用于接收功率控制信号，并根据所述功率控制信号对第一电源电压进行电压变换后获得供电电压；

功率放大模块，与所述功率调节模块连接，用于接收所述供电电压和发射驱动信号，并将所述发射驱动信号进行放大处理后得到放大信号，利用所述放大信号和所述供电电压来驱动超声波发射器发射超声波信号；其中，所述供电电压是用于驱动所述超声波发射器的第二电源电压；

所述超声波发射器，与所述功率放大模块连接，用于发射所述超声波信号给待测物；

超声波接收器，用于接收所述待测物对所述超声波信号进行反射形成的回波信号，并将所述回波信号转换成与所述回波信号对应的电压信号；

信号处理模块，连接所述超声波接收器，用于将所述电压信号进行放大、频率选择和整形处理获得距离检测信号；和

控制模块，与所述功率调节模块、功率放大模块和信号处理模块连接，用于输出所述功率控制信号和所述发射驱动信号，以及接收所述距离检测信号；

所述控制模块在接收不到所述距离检测信号的情况下，调整所述功率控制信号，以调节所述供电电压大小，直至接收到所述距离检测信号；

所述控制模块在接收到所述距离检测信号的情况下，对所述距离检测信号进行解码运算得出测距结果。

本发明采用的另一种技术手段为：提供一种超声波测距方法，应用于上述所述的超声波测距装置，所述超声波测距方法包括：

功率调节模块接收功率控制信号，并根据所述功率控制信号对第一电源电压进行电压变换后获得供电电压；

功率放大模块接收所述供电电压和发射驱动信号，并将所述发射驱动信号进行放大处理后得到放大信号，利用所述放大信号和所述供电电压来驱动超声波发射器发射超声波信号；其中，所述供电电压是用于驱动所述超声波发射器的第二电源电压；

所述超声波发射器发射所述超声波信号给待测物；