[实用新型]采用全双工前置放大器的超声波换能器以及超声波通用换能器

权利要求书

1.一种采用全双工前置放大器的超声波换能器，包含压电晶体传感器(1)、换能器外壳(2)、导线(4)和连接插头(5)，其特征在于：在压电晶体传感器(1)和导线(4)之间增加了具有前置放大功能的全双工内装电路(3)，内装电路(3)由输入隔离电路(3-1)、前置放大器(3-2)、输出隔离电路(3-3)及单向电子开关(3-4)构成，将输入隔离电路(3-1)、前置放大器(3-2)和输出隔离电路(3-3)的输出端和输入端顺序串联起来再与单向电子开关(3-4)构成并联电路，单向电子开关(3-4)的阳极与输入隔离电路(3-1)的输入端的连接点为内装电路(3)的F′/Vo输入输出接口，接压电晶体传感器(1)的输入输出端，单向电子开关(3-4)的阴极与输出隔离电路(3-3)的输出端的连接点为内装电路(3)的F/Vout输入输出接口。

2.如权利要求1所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：内装电路(3)的输入隔离电路(3-1)和输出隔离电路(3-3)由限流元件(3-11)和限幅电路(3-12)构成，输入隔离电路(3-1)的限流元件(3-11)的一端为输入端，限流元件(3-11)的另一端和限幅电路(3-12)的连接点为输出端，输出隔离电路(3-3)的限流元件(3-11)和限幅电路(3-12)的连接点为输入端，限流元件(3-11)的另一端则为输出端，限幅电路(3-12)的另一端接地，限流元件(3-11)可以为电阻器、电容器或电感器，限幅电路(3-12)可为一只二极管或由二只反向并接的二极管构成，单向电子开关(3-4)为一只或由二只高频高压开关二极管串接构成。

3.如权利要求1所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：一种采用单电源供电的具有前置放大功能的全双工内装电路，电阻Rf和二极管V1的阳极的连接端为内装电路(3)的F′/Vo输入输出口，接压电晶体传感器(1)的输入输出端，二极管Vf1和Vf2反向并联后同时连接到电阻Rf的另一端和电容Cf的一端，电容Cf的另一端和电阻RF的一端同时连接到放大器A1的IN A-输入端，电阻RF的另一端同时连接到放大器A1的输出端和电容C1的一端，电容C1的另一端为前置放大器的Vout输出口同时连接二极管V2的阴极和电阻R1的一端，电阻R2和R3及电容C2的一端同时连接到放大器A1的IN A+输入端，电阻R2的另一端连接到电源V+，二极管Vf1、Vf2和V2及电阻R3和电容C2的另一端均接地，电阻R1的另一端连接二极管V1的阴极为内装电路(3)的F/Vout输入输出口。

4.如权利要求1所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：一种采用双电源供电的具有前置放大功能的全双工内装电路，电阻Rp和二极管V1的阳极的连接端为内装电路(3)的F′/Vo输入输出口，接压电晶体传感器(1)的输入输出端，二极管Vp1和Vp2反向并联后同时连接到电阻Rp的另一端和放大器A1的IN A+输入端，电阻Rf和RF的一端同时连接到放大器A1的IN A-输入端，电阻RF的另一端同时连接到放大器A1的输出端和电容C1的一端，电容C1的另一端为前置放大器的Vout输出口同时连接二极管V2的阴极和电阻R1的一端，二极管Vp1、Vp2和V2及电阻Rf的另一端均接地，电阻R1的另一端连接二极管V1的阴极为内装电路(3)的F/Vout输入输出口。

5.如权利要求1所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：内装电路(3)的输出隔离电路(3-3)或其中的限流元件(3-11)和单向电子开关(3-4)安装在连接插头(5)上，由导线(4)内部的芯线连通电路。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：连接导线(4)采用多芯屏蔽线，从内装电路(3)中连接F/Vout、地线、V+或以及V-至连接插头(5)，F/Vout同时作为发射电压和接收放大信号的共用输入输出端，构成带前置放大器的收发共用的全双工超声波换能器。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的采用全双工前置放大器的超声波换能器，其特征在于：连接导线(4)采用多芯屏蔽线，从内装电路(3)中连接Vout、F/Vout、地线、V+或以及V-至连接插头(5)，F/Vout作为发射电压的输入端、Vout作为接收放大信号的输出端，构成带前置放大器的收发共用的单工超声波换能器。