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超声换能器驱动电路及回液接收电路的设计

资料介绍
电源技术论文

超声换能器驱动电路及回液接收电路的设计
摘要:介绍了采用脉冲回波法进行超声测距的原理,设计了一种高效率的超声换能器驱
动电路,使换能器和功放的阻抗匹配得到改善。另外还设计了一种单电源回波接收电路
。本系统主要用于车辆防碰撞等领域。从实验结果来看,发射效率和接收灵敏度均较高
,回波效果良好,大大提高了超声波探头的作用距离。
    关键词:超声测距 脉冲变压器 阻抗匹配 推挽放大器
随着我国汽车工业和高速公路事业的飞速发展,研制、开发基于高性价比的超声波测
距技术的车辆防撞系统具有重要的社会与经济价值。
车辆防撞系统具有自动探测前方障碍物、自动减速或刹车的功能,是未来高级小汽车
和载重车辆必备的安全行驶辅助装置。日本、美国和欧洲等各大汽车公司都已投入了相
当的人力、物力开发在高级汽车上使用的防撞与安全预警系统,包括毫米波雷达、CCD摄
像机、GPS和高档微机等。据海外媒体报道,戴姆勒—克莱斯勒公司日前成功开发出供商
用车(尤指卡车)使用的电子刹车系统,它利用车载前视雷达感应器探测前方景物,由车
载控制器处理这一感知信息而形成虚拟景象,由此来判断当前路况是否需要启动自动刹
车装置。这种新型刹车系统在未来的两、三年内即可面市,预期价格为3745欧元[1]。显
然,就普通汽车而言,该自动电子刹车装置太昂贵。

   
超声测距传感器价格低廉,其性能几乎不受光线、粉尘、烟雾、电磁干扰和有毒气体的
影响,而且使用方便。然而,常见的超声测距仪的作用距离较短,一般均小于或等于10
m,从而限制了它在汽车高速行驶时的使用性能。超声测距仪的作用距离不仅仅依赖于高
性能的超声波探头,而且与超声波的发射与接收电路的机电能量转换效率有关。本文主
要研究一种高效的超声换能器收发电路,以增大超声测距仪的作用距离,使之能够在未
来的国产化汽车主动防撞系统中得到应用。
1 超声测距原理
超声换能器驱动电路及回液接收电路的设计
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