[实用新型]一种ADCP发射声源级可调电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及水体流速测量领域，尤其涉及一种ADCP发射声源级可调电路。

背景技术

ADCP即声学多普勒流速剖面仪是基于声学多普勒原理研制的一种测量水体流速的设备。其中声源级是换能器工作的一个重要指标，其大小用来衡量换能器能发射出来的信号的能量大小。发射的信号越大，相应回波信号越大。而我们不是所有时刻多需要这么大的回波信号。比如在测对底时，回波信号本身就很大，往往在接收电路处理时还需衰减其信号，所以换能器不需这么大的声源级；再比如在测比较浅的水流时，因距离较近也不需这么大的声源级。此时要是声源级不可调，一方面造成了能量的不必要损耗，另一方面给接收电路放大处理电路带来不必要的麻烦（因对底测速和水流测速的回波强度相差40-50dB）。以前的技术，大多采用发射时改变发射信号的占空比来改变声源级，这样改的弊端，改变占空比可调的范围较小，还增加系统设计的复杂度，并且我们一般用D类功放做换能器的驱动电路，D类功放在实现改变占空比时，容易导致波形失真（A类功放效率太低，故不采用）。另一方面就是在接收电路使劲加大可调增益范围，这样给硬件带来不必要的开支，又给能量带来不必要的浪费。

有鉴于此，亟待研发出一种能够解决上述问题的ADCP发射声源级可调电路。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述ADCP发射声源级调节方案的弊端，从而提供一种新型的ADCP发射声源级可调电路。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种ADCP发射声源级可调电路。该电路包括正发射电压调节单元、负发射电压调节单元、驱动单元和换能器，

所述正发射电压调节单元、负发射电压调节单元分别与所述驱动单元相连接，分别用于输出设定范围内的正电压和负电压，以向所述驱动单元提供不同大小的电压源；所述正发射电压调节单元输出的正电压与所述负发射电压调节单元输出的负电压的绝对值相等；

所述驱动单元与所述换能器相连，用于根据提供的电压源驱动所述换能器；

所述换能器，用于通过驱动单元进行驱动，实现不同强度信号的发射。

优选地，所述正发射电压调节单元输出的正电压范围为2.5V～20V，所述负发射电压调节单元输出的负电压范围为-2.5V～-20V。

进一步优选地，所述正发射电压调节单元包括斩波单元、电阻反馈单元和控制单元，

所述斩波单元为DC/DC 控制器LT3757搭建的SEPIC斩波电路，其与所述电阻反馈单元相连，用以实现输出电压大于或等于或小于输入电压；

所述电阻反馈单元与所述控制单元和所述斩波单元相连，用以通过控制单元改变阻值以实现输出电压2.5V到20V的可控。

更进一步优选地，所述正发射电压调节单元还包括滤波单元，其与所述斩波单元相连，用以对斩波单元输出的电压进行滤波处理。

进一步优选地，所述负发射电压调节单元包括升降压式变换单元、电阻反馈单元和控制单元，

所述升降压式变换单元为DC/DC 控制器LT3757搭建的BUCK-BOOST电路，其与所述电阻反馈单元相连，用以实现输出电压小于或高于输入电压，输出电压极性相反于输入电压；

所述电阻反馈单元与所述控制单元和所述升降压式变换单元相连，用以通过控制单元改变阻值以实现输出电压-2.5V到-20V的可控。

更进一步优选地，所述负发射电压调节单元还包括滤波单元，其与所述升降压式变换单元相连，用以对升降压式变换单元输出的电压进行滤波处理。

本实用新型的有益效果是：通过正负发射电压调节单元输出的设定范围内的正负电压值作为驱动单元的输入端电压，进而改变换能器的驱动电压，即实现换能器的声源级可调。不但解决了改变发射占空比带来的弊端的前提下，而且即能实现节能，又能在硬件上减少不必要的开支，减少系统设计的复杂度。

附图说明

图1为本实用新型的一种ADCP发射声源级可调电路的原理框图；

图2为本实用新型的一种ADCP发射声源级可调电路的正发射电压调节单元结构框图；

图3为本实用新型的一种ADCP发射声源级可调电路的负发射电压调节单元结构框图；

图4为图2的具体电气原理图；

图5为图3的具体电气原理图；

图6为本实用新型的一种ADCP发射声源级可调的方法流程图。

具体实施方式