[实用新型]一种高精度超声波反射信号接收处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号处理领域，具体涉及一种高精度超声波反射信号接收处理电路。

背景技术

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用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，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。

超声波测距的原理很简单，超声波发生器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立刻返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时，根据传播时间和传播速度即可算出发射点到障碍物的距离，这就是测距的原理，与雷达原理一样。

由于超声波信号在空气中传播时受到很大程度的衰减，所以反射回的超声波信号非常的微弱，如果直接将该反射波信号送入后级电路，容易导致后级电路错误处理。同时，由于超声波在传播过程中还会受到其它干扰信号的影响，反射波信号势必会影响到后级电路的处理，影响整个电路的处理精度，甚至是信号的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度超声波反射信号接收处理电路，使反射波信号能够达到足够的幅度，以便后级电路能够正确的处理，同时还能消除反射波中干扰信号造成的影响，提高信号的精度和稳定性。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种高精度超声波反射信号接收处理电路，包括声音接收器P、前置放大单元、带通滤波单元以及同相比例放大器，所述前置放大单元包括第一运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4；所述电容C1的一端接地，另一端与电阻R1串联后连接在第一运算放大器U1的反相输入端；所述声音接收器P与电容C2串联后连接在第一运算放大器U1的同相输入端；所述电阻R2的一端连接在第一运算放大器U1的反相输入端，另一端连接在第一运算放大器U1的输出端；所述电阻R3的一端接地，另一端连接在第一运算放大器U1的同相输入端；所述电阻R6的一端接地，另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接在第一运算放大器U1的同相输入端；所述电阻R5的一端接+12V电平，另一端连接在电阻R4与电阻R6之间；所述电容C3并联在电阻R6的两端，电容C4连接在第一运算放大器U1的输出端；

所述带通滤波单元包括低通滤波电路和高通滤波电路，所述低通滤波电路包括滑动变阻器RW和电容C6，高通滤波电路包括电容C5和电阻R7，所述同相比例放大器包括第二运算放大器U2、电阻R8和电阻R10，所述滑动变阻器RW的一端连接电容C4，另一端与电容C5串联后连接在第二运算放大器U2的同相输入端；所述电阻R7的一端接地，另一端连接在第二运算放大器U2的同相输入端；所述电容C6的一端接地，另一端连接在滑动变阻器RW与电容C5之间；所述电阻R8的一端接地，另一端连接到第二运算放大器U2的反相输入端；所述电阻R10的一端连接在第二运算放大器U2的反相输入端，另一端连接在第二运算放大器U2的输出端；还包括电阻R9，所述电阻R9的一端连接在第二运算放大器U2的输出端，另一端连接在电容C5与电容C6之间；

还包括仪表放大器U3，所述仪表放大器U3的正输入端与电容C7串联后连接在第二运算放大器U2的输出端，仪表放大器U3的负输入端与电阻R11串联后接地，仪表放大器U3的输出端依次连接串联的电容C8和电阻R13，电阻R13接地。

进一步地，作为优选方案，所述第一运算放大器U1的型号为TLC2654或TLC4501。

进一步地，作为优选方案，所述第二运算放大器U2的型号为TLC2654或TLC4501。

进一步地，作为优选方案，所述同相比例放大器的增益小于3，且带通滤波单元的中心频率为40kHz。

进一步地，作为优选方案，所述电阻R4、电阻R5、电阻R6的阻值均为100KΩ。

进一步地，作为优选方案，所述声音接收器P为麦克风。

进一步地，作为优选方案，所述仪表放大器U3的型号为AD8221。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：