CN210780684U - 超声波流量计的信号发射电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于超声波流量计的信号发射电路，包括开关管一、开关管二、电感L和电容C；所述开关管一的控制端连接控制信号端，其输入端连接直流电源，其输出端连接电感L的一端；所述开关管二的控制端连接信号发射端，其输入端连接电感L的另一端，其输出端接地；所述电容C的一端连接开关管一的输出端，其另一端接地；用于发送和接收超声波信号的超声波换能器的一端连接开关管二的输入端，其另一端接地。本实用新型的超声波流量计的信号发射电路，电路结构使用无源器件搭建，成本低，信号的电压转换率高，能够有效降低发射信号时的功耗。

Description

超声波流量计的信号发射电路

技术领域

本实用新型涉及超声计量技术领域，具体涉及一种超声波流量计的信号发射电路。

背景技术

超声波流量计中使用超声波换能器(压电陶瓷片)作为核心的传感器部件，用于超声波信号的发送和接收。随着被测介质的密度不同，超声波换能器对信号的电声转换效率也不同。特别是在超声波燃气表中，由于介质密度极低，接收端收到的信号通常很微弱，因此需要发射端提高发射电压以使接收端能收到尽可能大的信号。现有的技术中通常使用升压电路将发射电路的电源电压升高，或者使用变压器升高发射信号的电压。但是由于转换效率、器件损耗、响应时间等因素的影响，导致这些技术功耗较大，元器件较多、成本高，无法满足对计量表设计的低功耗、低成本要求。

发明内容

本实用新型提供一种超声波流量计的信号发射电路，电路结构使用无源器件搭建，成本低，信号的电压转换率高，能够有效降低发射信号时的功耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于超声波流量计的信号发射电路，包括开关管一、开关管二、电感L和电容C；所述开关管一的控制端连接控制信号端，其输入端连接直流电源，其输出端连接电感L的一端；所述开关管二的控制端连接信号发射端，其输入端连接电感L的另一端，其输出端接地；所述电容C的一端连接开关管一的输出端，其另一端接地；用于发送和接收超声波信号的超声波换能器的一端连接开关管二的输入端，其另一端接地。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述开关管一为三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接控制信号端，其发射极连接直流电源，其集电极连接电感L和电容C；所述开关管二为三极管Q2，所述三极管Q2的集电极连接电感L，其基极连接信号发射端，其发射极接地。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述三极管Q1为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述开关管一为场效应管FET1，所述场效应管FET1的源极连接直流电源，其栅极连接控制信号端，其漏极连接电感L和电容C；所述开关管二为场效应管FET2，所述场效应管FET2的漏极连接电感L，其栅极连接信号发射端，其源极接地。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述场效应管FET1为P沟道场效应管，所述场效应管FET2为N沟道场效应管。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括其还包括电阻R，所述电阻R的一端连接开关管一的输出端，其另一端连接电感L和电容C。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的超声波流量计的信号发射电路，信号发射端需要发射的信号控制开关管Q2开关动作时，借助电感L的感生电压特性，将获得升高的电压信号，并加载到超声波换能器上。整个电路结构使用无源器件搭建，成本低，信号的电压转换率高，一般情况下能获得至少2倍直流电源幅值的发射信号(通过增大电感L可以获得更高的发射电压)，且相较同等效果的其它升压发射电路(如DC-DC，变压器等)成本至少降低50％；另，由于没有额外的转换电路(如DC-DC，变压器等)，能够有效降低发射信号时的功耗。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例中信号发射电路的电路原理图；

图2是本实用新型第二实施例中信号发射电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例

本实施例公开一种用于超声波流量计的信号发射电路，参照图1-2所示，其包括开关管一、开关管二、电感L和电容C；上述开关管一的控制端连接控制信号端，电源控制信号S1接入开关管一的控制端，上述开关管一的输入端连接直流电源VCC，其输出端连接电感L的一端；上述开关管二的控制端连接信号发射端，需要发射的信号S2接入开关管二的控制端，上述开关管二的输入端连接电感L的另一端，其输出端接地；上述电容C的一端连接开关管一的输出端，其另一端接地；用于发送和接收超声波信号的超声波换能器T的一端连接开关管二的输入端，其另一端接地。

当需要发射信号S2时，先经由电源控制信号S1打开开关管一，再将需要发射的信号S2输入开关管二，需要发射的信号控制开关管Q2开关动作时，借助电感L的感生电压特性，将获得升高的电压信号，并加载到超声波换能器T上。整个电路结构使用无源器件搭建，成本低，信号的电压转换率高，一般情况下能获得至少2倍直流电源幅值的发射信号(通过增大电感L可以获得更高的发射电压)，且相较同等效果的其它升压发射电路(如DC-DC，变压器等)成本至少降低50％；另，由于没有额外的转换电路(如DC-DC，变压器等)，能够有效降低发射信号时的功耗。

作为本申请的第一实施例，参照图1所示，上述开关管一为PNP型三极管Q1，上述三极管Q1的基极连接控制信号端，其发射极连接直流电源，其集电极连接电感L和电容C；上述开关管二为NPN型三极管Q2，上述三极管Q2的集电极连接电感L，其基极连接信号发射端，其发射极接地。

作为本申请的第二实施例，参照图2所示，上述开关管一为P沟道场效应管FET1，上述场效应管FET1的源极连接直流电源VCC，其栅极连接控制信号端，其漏极连接电感L和电容C；上述开关管二为N沟道场效应管FET2，上述场效应管FET2的漏极连接电感L，其栅极连接信号发射端，其源极接地。

为了调整回路电流，信号发射电路还包括电阻R，上述电阻R的一端连接开关管一的输出端，其另一端连接电感L和电容C。电阻R为限流电阻，可根据实际情况调整阻值大小，包括R＝0欧姆。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：包括开关管一、开关管二、电感L和电容C；所述开关管一的控制端连接控制信号端，其输入端连接直流电源，其输出端连接电感L的一端；所述开关管二的控制端连接信号发射端，其输入端连接电感L的另一端，其输出端接地；所述电容C的一端连接开关管一的输出端，其另一端接地；用于发送和接收超声波信号的超声波换能器的一端连接开关管二的输入端，其另一端接地。

2.如权利要求1所述的超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：所述开关管一为三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接控制信号端，其发射极连接直流电源，其集电极连接电感L和电容C；所述开关管二为三极管Q2，所述三极管Q2的集电极连接电感L，其基极连接信号发射端，其发射极接地。

3.如权利要求2所述的超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：所述三极管Q1为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管。

4.如权利要求1所述的超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：所述开关管一为场效应管FET1，所述场效应管FET1的源极连接直流电源，其栅极连接控制信号端，其漏极连接电感L和电容C；所述开关管二为场效应管FET2，所述场效应管FET2的漏极连接电感L，其栅极连接信号发射端，其源极接地。

5.如权利要求4所述的超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：所述场效应管FET1为P沟道场效应管，所述场效应管FET2为N沟道场效应管。

6.如权利要求2或4所述的超声波流量计的信号发射电路，其特征在于：其还包括电阻R，所述电阻R的一端连接开关管一的输出端，其另一端连接电感L和电容C。

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