[发明专利]一种同步差分风速传感器

摘要

本发明公开了一种同步差分风速传感器，包括换能器组，推挽模块，信号处理模块，高速同步采样模块，同步差分控制模块以及通信接口；换能器组的输入接口与推挽模块第一端相连，信号处理模块的第一端与换能器组的输出接口相连，高速同步采样模块的第一端与信号处理模块的第二端相连，同步差分控制模块的第一端与信号处理模块的第三端相连，第二端与高速同步采样模块的第二端相连；推挽模块的第二端与控制模块的第三端相连；通信接口与控制模块的第四端相连；同步差分控制模块对推挽模块同步差分发送、同步差分接收控制；本发明提供的同步差分风速传感器可提高风速测量准确度和测量范围，适用于恶劣环境下的风速测量，尤其适于在暴风雨、暴风沙、暴风雪环境下的应用。

主权项

1.一种同步差分风速传感器，其特征在于，包括换能器组，推挽模块，信号处理模块，高速同步采样模块，同步差分控制模块以及通信接口；/n所述换能器组的输入接口与推挽模块第一端相连，所述信号处理模块的第一端与换能器组的输出接口相连，所述高速同步采样模块的第一端与信号处理模块的第二端相连，所述同步差分控制模块的第一端与信号处理模块的第三端相连，第二端与高速同步采样模块的第二端相连；所述推挽模块的第二端与控制模块的第三端相连；所述通信接口与控制模块的第四端相连；/n所述推挽模块用于在同步差分控制模块的控制下生成脉冲控制信号；所述换能器组用于在所述脉冲控制信号的作用下发送与接收测量声波，输出脉冲电压信号；所述信号处理模块用于对所述脉冲电压信号进行滤波放大与限幅处理；所述高速同步采样模块用于采集信号处理模块输出的脉冲电平信号；所述同步差分控制模块用于根据高速同步采样模块输出的电压幅值数字信号和信号处理模块输出的脉冲电平信号进行并行中断检测，并根据检测到的信号时差生成用于控制推挽模块的电平驱动信号，并根据多路信号时差计算风速值；所述通信接口用于将风速值发送到终端设备；/n所述推挽模块包括并列的4组D类推挽电路；所述换能器组包括3个大波束角超声波换能器和1个无方向性柱形超声波换能器；换能器组的这4个超声波换能器的输入端通过换能器组的输入接口与4组D类推挽电路一一对应地相连；/n同步差分控制模块对推挽模块的各组D类推挽电路同步差分发送电平驱动信号，对信号处理模块的输出信号及高速同步采样模块的输出信号同步差分接收；/n所述同步差分发送中的同步是指同一时刻调制2路D类推挽电路驱动各自连接的大波束角超声波换能器或无方向性柱形超声波换能器；同步差分发送中的差分是指由处于不同位置的大波束角超声波换能器与无方向性柱形超声波换能器同一时刻发送测量声波；/n所述同步差分接收中的同步是指同步差分控制模块控制高速同步采样模块同一时刻采集多路超声波转换的电压信号，同步差分接收中的差分是指由3个处于不同位置的大波束角超声波换能器与1个无方向性柱形超声波换能器同时刻接收测量声波。/n