基于开关网络的低噪声回波测距系统

摘要

本发明提供了一种基于开关网络的低噪声回波测距系统，由一套低噪声的能量球构成的超声波发射电路，低噪声接收电路，反馈控制电路和探头构成。超声波的电路结构设计为一种分时，分区和分频的开关隔离式的网络化电路结构，同现有技术相比，能彻底切断发射电路和其他电干扰信号对接收电路的电噪声影响，扩大了低噪声回波测距系统的测量范围；可连续调节的反馈式储能单元“能量调节球”，具有超声能量存储和高压激发的特点，实现了探头连续能量的自动增益控制，提高了系统的信噪比，解决了扩大量程与减少盲区这一对矛盾，实现了超声波常态功率发射条件下对各种困难信号的稳定接收。

主权项

1、一种基于开关网络的低噪声回波测距系统，由一套低噪声的能量球构成的超声波发射电路，低噪声接收电路，反馈控制电路和探头构成；其特征在于：所述的低噪声开关网络电路包括4个隔离回路单元：a、回路单元A：采用高频发射电路的自激振荡控制方式，包括：供电电源，电压为5伏；自激振荡器(1)，开关S1，变压器L构成回路；通过开关S1和变压器回路耦合，可以控制回路单元B的充电电流；变压器采用高频变压器绕组，自激振荡器(1)的振荡时间由控制器(6)确定；b、回路单元B：是一种感应式充电回路，由变压器向储能元件(2)持续充电，充电时间与回路单元A自激振荡时间相同；充电的幅值和能量由测量的距离和探头有效负荷决定，应选探头驱动电压幅值的下限值，保证足够的驱动电压；c、回路单元C：为一种高能放电激励单元，开关S2将储能元件(2)和外激式振荡器(3)向探头(4)提供持续的能量；此时加载在探头上的激励电压为短时可控的高压脉冲；d、回路单元D：由探头(4)和接收电路(5)构成一种低噪声超声波接收电路；接收电路(5)包括：信号放大器，检波和显示接收部分；开关S3为一种采用低频周期工作模式的开关，周期性的将接收信号送入放大处理电路。