[发明专利]一种多频率的抗干扰无变压器驱动的超声波测距装置

摘要

本发明一种多频率的抗干扰无变压器驱动的超声波测距装置，属于煤矿安全自动化检测技术领域；所要解决的技术问题是提供了测量精确，重量轻，尺寸小，便于模块化封装，转换效率高，节约能源，本质安全以及抗干扰能力强的一种多频率的抗干扰无变压器驱动的超声波测距装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括本安稳压电源、信号放大模块、带通滤波模块、模数转换模块、FFT快速傅立叶变换模块、阈值比较模块、信号峰值计数模块、微控制器、发射信号开关选择模块、高速光耦模块、Buck‑Boost升压模块、阻抗匹配模块、功率放大模块、能量处理模块和超声波换能器；本发明可广泛应用于煤矿安全自动化检测领域。

主权项

一种多频率的抗干扰无变压器驱动的超声波测距装置，其特征在于：包括本安稳压电源（1）、信号放大模块（2）、带通滤波模块（3）、模数转换模块（4）、FFT快速傅立叶变换模块（5）、阈值比较模块（6）、信号峰值计数模块（7）、微控制器（8）、发射信号开关选择模块（11）、高速光耦模块（12）、Buck‑Boost升压模块（13）、阻抗匹配模块（14）、功率放大模块（15）、能量处理模块（16）和超声波换能器（17）；本安稳压电源（1）与微控制器（8）、高速光耦模块（12）、Buck‑Boost升压模块（13）的电源输入端相连；Buck‑Boost升压模块（13）与高速光耦模块（12）相连，微控制器（8）的第一输出端的信号依次经过发射信号开关选择模块（11）、高速光耦模块（12）、阻抗匹配模块（14）、功率放大模块（15）后与超声波换能器（17）相连，微控制器（8）的第二输出端与能量处理模块（16）相连，能量处理模块（16）与阻抗匹配模块（14）相连，能量处理模块（16）用于根据微控制器（8）发出的指令对阻抗匹配模块（14）的能量进行处理；超声波换能器（17）的输出信号依次经过信号放大模块（2）、带通滤波模块（3）、模数转换模块（4）、FFT快速傅立叶变换模块（5）后与阈值比较模块（6）的输入端相连，阈值比较模块（6）用于进行信号阈值比较以滤除不满足回波电压标准的信号，阈值比较模块（6）的输出端和信号峰值计数模块（7）的输入端相连，信号峰值计数模块（7）的输出端与微控制器（8）的输入端相连，信号峰值计数模块（7）用于分时对所接收的各频率信号的峰值进行计数运算，并将结果分时送给微控制器（8）。