一体化超声波电路图,转贴
超声波电路设计指导
超声波电路设计指导1．超声波发射电路τ图1 发射电路T IRFP840 耐压500V以上，额定功率10W以上的场效应管U1 IR4426注1电源电压用12V。
U1极忌长时间导通。
在U1与T之间可以插入限流电阻保护U1，电阻不宜大，否则输出脉冲边沿会变得过缓；在正常工作状态，U1只在极短时内导通，即使无限流电阻也不致损坏。
R1 50K~1MΩ电阻取值与两次发射的最小间隔时间有关，间隔越长则回路充放电时间可越长，R1可以越大。
建议取1MΩ，以便减小250V电源的输出电流。
C1 1000pF/1000V 高压瓷片电容RL 510Ω注1：若使用IR4427，应当注意其输入输出波形不反相，所以在本电路中输入使用正脉冲信号。
简要工作原理如下。
当T截止时，250V电压源通过R1和RL向C1充电。
一般认为，持续充电时间大于5倍的回路充放电常数，则C1两端电压能基本达到250V，为驱动超声波发射做好准备。
当T瞬时导通，T、C1和RL构成放电回路。
超声波传感器的阻抗约为50Ω，故C1中的电荷被快速释放，在超声波传感器上形成一个负向冲击脉冲，脉冲宽度约为0.5~1.5us。
图2 超声波传感器上信号波形示意2．超声波接收电路限幅限幅放大检波后级放大比较或1N60图3 接收电路图3中：（1）R1、R2取值一般为100~300Ω，与后级放大器输入阻抗大小有关。
（2）Ci不宜太大，否则超声波发射后电路会有一段时间无法正常接收回波信号，故一般可小于0.1uF；也不宜太小，否则信号损耗会比较大。
（3）通路上放大器的总增益应大于50dB，大于60dB则更佳。
（4）检波电路时间常数的选取要得当，太大则造成包络展宽，太小则单个回波脉冲会被检测成多个脉冲。
可根据超声波工作频率确定，并通过观测检波输出波形加以矫正。
（5）后级放大电路中运放无需再使用AD818，推荐使用NE5532。
3．脉冲间隔测量电路请参考并分析ultrasonic.ddb中图纸。
(完整word版)超声波发射和接收电路
超声波发射和接收电路在本设计中，我们设计的发射和接收电路都是分别只有一个，通过继电器进行顺、逆流方向收发电路的切换，这样做既降低了成本，又消除了非对称性电路误差,且发射脉冲通过使用单独的继电器分别对发射和接收换能器进行控制，使换能器的发射和接收电路完全隔离，消除了发射信号对接收的影响。
4.2.1超声波发射电路接收信号的大小和好坏直接取决于发射传感器的发射信号,由于使用收发共用型超声换能器，所以除了选用性能优良的超声波传感器外,发射电路和前级信号接收电路至关重要，它决定着整个系统的灵敏度和精度.超声波测量最常用的换能器发射电路大体可分为三种类型：窄脉冲触发的宽带激励电路、调制脉冲谐振电路和单脉冲发射电路。
从早先国内进口的日本超声波流量计来看，基本都采用的是窄脉冲驱动电路.这种电路在设计上一般是用一个极快速的电子开关通过对储能元件的放电来实现，这些开关器件通常为晶闸管或大功率场效应管（MOSFET）.由于需要输出激励信号的瞬时功率大，因此开关器件必须由直流高压供电,一般要达到几十到一百伏以上,这在电池供电的系统中无法实现;此外，开关瞬间会产生高压脉冲，对整个电路的抗干扰设计不利。
而脉冲谐振电路设计起来比较简单，其基本方法是用振荡电路产生一个高频振荡，经过幅值和功率放大后接至换能器,使换能器发出超声波，确保高频振荡的频率与换能器固有频率一致，则可获得超声发射的最佳效果。
谐振电路能够使用较低的电压产生较强的超声波发射,适合使用电池供电的系统，而且它能精确地控制发射信号，效率高.在本设计中，超声发射电路采用了连续脉冲发射电路，它由脉冲发生、放大电路构成，具体电路连接如图17所示。
单片机发出的方波信号经三极管放大和变压器升压，达到足够功率后推动换能器超声超声波，这里变压器的主要用途是升高脉冲电压和使振荡器的输出阻抗与负载（超声换能器)阻抗匹配，变压器与探头接成单端激励方式。
图17超声波发射电路4.3。
2 超声波接收电路发射换能器发出超声波信号后，信号经过流体传播到接收换能器，中间有杂 质和气泡等影响，强度不断减小,并且强度也不稳定。
一体式超声波液(物)位计技术参数和接线图
一体式超声波液/物位计
超声波液位计
一、概述
◇非接触物位、液位\空距测量
◇数字分析安装助理
◇24VDC\220V AC供电
◇现场LCD显示、按键操作
◇模拟设置或现场设置
◇去除虚假测量
◇RS485输出
◇标准4-20mA输出
◇压电浪冲安全保护
二、主要技术参数（武汉正元自动化仪表工程有限公司）
量程0-30m
精度±0.25%F·S，±0.5F·S
分辨率≥10m,5mm ＜10m,1mm
波束角<10@3dB
频率~40KHZ
盲区0.3-0.7m
工作电压24VDC \220V AC
输出信号二线制4-20mA
三线制4-20mA、两路可编程控制、通信人机握手LCD显示、按钮
温度补偿芯片内补\传感器补偿
环境温度-20~+60℃
过程温度-30~+80℃
过程压力0.5-2BAR
安装连接M66X3
过程连接PG13.5
防护等级IP66
外壳材料ABS\PA6 GF30
重量 1.1KG
三、安装（武汉正元自动化仪表工程有限公司）
1、物位计应安装在无振动、强电磁干扰场合
2、容器避开有搅拌、复杂场合或加装导波管
3、安装位置选择方便施工、维护
4、安装侧方如有进料、扶梯等应错开有效距离
5、露天安装应加防护罩
四、仪表尺寸图
五、仪表接线
二线制接线三线制接线
*防爆产品为二线制，应用配接安全栅或本安源
六、防爆接线图。
通用型超声波发射接收传感器电路图
/R-40系列通用型超声波发射/接收传感器电路图
T/R-40系列超声波传感器是利用压电效应工作的传感器，通常我们又称之为换能器。
此类传感器最适用于防盗报警和遥控使用。
T/R-40-XX系列超声波传感器外形、尺寸及电路符号
分立元件构成的超声波发射电路T/R-40-16便可发射出一串40kHz的超声波信号。
此电路工作电压9V，工作电流25mA，控制距离可达8m。
555构成的超声波发射电路从555的3脚输出的40kHz的振荡脉冲驱动T-40-16工作，使之发射出40kHz 的超声波信号。
电路工作电压为9V，工作电流为40～45mA,控制距离大于8m。
双稳态超声波接收电路
通用型超声波接收电路。
超声波测距电路图
超声波测距电路图超声波测距电路原理和制作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的测量，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，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。
本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
二、超声波测距原理1、超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2、压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
3、超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2图1超声波传感器结构这就是所谓的时间差测距法。
超声波加湿器电路图
超声波加湿器电路图设备维修 2010-04-24 20:49:48 阅读1851 评论2 字号：大中小订阅超声换能器一工作就使最底层的一片压电陶瓷片某一处或多处振裂，即使更换新片也无济于事，而其它五块却无任何问题，试再次更换新的仍是最底面与铁柱相接触的那一片瞬间产生几道裂纹，再次开关机裂纹不再扩大，但肯定会影响使用寿命，因为已经坏掉了几个，寿命一般只能用一个月左右，真是纳闷至极，不知谁能解释这个问题，请回复，在此深表感谢。
对此厂家也没能作出一个合适的解释，希望专家们多多指教。
超声波换能器常见问题：超声波振子受潮，可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头，其中2脚为超声波换能器的正极， 3脚是换能器的负极而且与换能器的外壳相连。
检查，2 3 脚间的绝缘电阻值就可以判断基本情况，一般要求绝缘电阻大于30兆欧以上。
如果达不到这个绝缘电阻值，一般是换能器受潮，可以把换能器整体（不包括喷塑外壳）放进烘箱设定100 ℃左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。
换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。
振子脱胶，我们的换能器是采用胶结，螺钉紧固双重保证工艺，在一般情况下不会出现这种情况，由于螺钉的作用，振子脱胶后不会从振动面上落下，一般的判断方法是用手轻摇振子的尾部，仔细观察振动面的胶水情况做专业知识整理分享出判断。
一般振子出现脱胶以后超声波电源输出的功率正常，但是由于振子与振动面连接不好，振动面的振动效果不好，长时间后可能会烧坏振子。
振子脱胶的处理方法是比较麻烦的，一般情况只能送回生产厂家解决。
避免振子脱胶最有效的方法是平时使用中注意不撞击振动面。
振动面穿孔，一般换能器满负荷使用年以后可能会出现振动面穿孔的情况，这是由于振动面的不锈钢板长时间高频振动疲劳所至，振动面穿孔说明换能器的使用寿命已经到了，一般只能更换。
超声波发生器的整体电路5
超声波发生器的整体电路基本由三部分组成，信号发生部分，功率放大部分，换能器和换能器的的匹配电路组成.信号发生电路可由RC振荡电路、555定时器构成的多谐波振荡器分别产生正弦波和矩形波两种，并且依据不同的原理可以实现变频。
功率放大部分，由选定的功率放大器或模块实现功率放大，用来达到驱动功率放大器的功率。
换能器是用来实现能量转化的，在两种电路中的用法和作用完全相同，都是在匹配电路的作用下实现能量转化的最大化。
5。
1变频RC振荡整体电路的简述.变频RC振荡整体电路由三部分部分组成，第一部分是变频RC振荡电路的发生部分，振变频RC振荡电路是用来产生一定频率和一定幅值正弦波的电路，它不需要外接输入信号，输出端就有信号输出.它的基本构思是在放大电路中人为地介入正反馈电路来产生稳定的振荡。
根据选择电阻的不同来控制不同的频率，它的基本组成是RC振荡电路，运算放大器等组成第二部分是功率放大部分。
信号发生电路中输出的信号功率较小，不足以带动换能器工作，在逐级信号传递过程中，信号功率因太小，易失真和掺入杂波,加上功率放大电路，以满足小功率信号传递的需要。
为输出足够大的功率，功率放大电路的输出电压、电流幅度都比较大。
功率放大电路工作在大信号工作状态，从能量转换的观点来看，功率放大电路提供给负载的交流功率是在输入交流信号的控制下，将直流电源提供的能量转换成交流能量而来的。
第三部分为换能器和换能器的匹配电路,换能器是超声波发生器的核心器件，其特性参数决定整个设备的性能。
超声波换能器就是通过换能器将高频电能转换为机械振动.换能器的特性取决与选材和制作工艺，匹配电路的作用是保证电信号能高效而安全地传输给换能器。
由三部分组成的变频RC振荡整体电路如下5。
1 555定时器多谐振荡整体电路的简述。
555超声波发生器的整体电路与变频RC振荡整体电路组成相同，都是由信号发生部分,功率放大部分,换能器和换能器的的匹配电路组成,只是555超声波发生器在信号发生部分，采用555多谐振荡器产生方波，并通过调节它的匹配电阻实现变频，和改变占空比。
超声波加湿器的工作原理及电路图
超声波加湿器的工作原理及电路图超声波加湿设备采用先进的集成式机芯；一体模块式设计；稳定的双水位自动控制，有效的提高了设备的雾化加湿性能，使雾化颗粒均匀在5微米左右，使单位加湿量的能耗指标降至最低。
采用高频震荡(震荡频率为1.7MHz，超过人的听觉范围)，通过雾化片的高频谐振，将水抛离水面而产生自然飘逸的水雾。
一是加湿量。
这是加湿器最重要的参数，有些企业为迎合消费者追求大加湿量的心理，随意标大加湿量，所以标准严格规定加湿量不应低于产品额定加湿量的标称值。
二是加湿效率。
指加湿器实际加湿量和输入功率的比值，反应了单位功耗能够产生多少加湿量，是衡量加湿器性能优劣的一个重要指标。
为了指导消费者购买节能环保的产品、促进各企业开发更加高效的产品，标准将该指标分为A、B、C、D四个等级。
三是噪声。
考虑到加湿器可能在卧室中使用，如果噪声过大将会对消费者产生一定的影响，所以标准对噪声指标进行了严格的限制。
四是蒸发芯（器）使用寿命。
对于直接蒸发式加湿器，蒸发芯（器）是对性能影响最大的部件。
随着加湿器的不断使用，蒸发芯（器）的效率会不断降低，加湿量也随之不断下降。
标准规定当加湿器的加湿量降低至初始加湿量的50%时，视为蒸发芯失效。
对于可更换的蒸发芯（器），其使用寿命应不小于1000小时。
五是针对许多加湿器都带有软化水、湿度显示等辅助功能，为了防止某些产品明明不具有此功能，或此功能不能起到相应的效果，而通过虚假宣传的手段来误导消费者，标准对这些辅助功能也提出了具体的要求：对于软水器，标准规定经软水器软化后，水的硬度应不超过100mg/L。
软水器在失效前，软化的总水量也不应少于100L。
对于湿度显示，规定在相对湿度为30%～70%的范围内，其湿度显示的误差应在±10%以内，以免误差太大反而对消费者产生误导。
此外标准还规定，由于水位会对某些加湿器的性能产生明显的影响，所以加湿器应该具有水位保护功能，以防消费者在不知情的情况下使加湿器长期处于低性能、低效率的工作状态。
自制超声波清洗机电路图（配电系统示意图）
自制超声波清洗机电路图（配电系统示意图）
根据上面的电路图我们准备相应的材料，如清洗槽 ，发生器，这是两个最主要的部件。清洗槽我们可以用一个小水池来代替，而发生器我们则需要去自行采购了。因为超声波清洗机清洗的主要核心就在这个超声波发生器上。它是空化作用的发源地。 接下来，就是进行电路的连接。一定要做到安全，带上绝缘手套进行。因为不是专业人员一定要小心漏电问题。
最后就是进行测试了。
超声波加湿器原理及电路图
超声波加湿器原理及电路图超声波换能器常见问题：超声波振子受潮，可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头，其中2脚为超声波换能器的正极， 3脚是换能器的负极而且与换能器的外壳相连。
检查，2 3 脚间的绝缘电阻值就可以判断基本情况，一般要求绝缘电阻大于30兆欧以上。
如果达不到这个绝缘电阻值，一般是换能器受潮，可以把换能器整体（不包括喷塑外壳）放进烘箱设定100 ℃左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。
换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。
振子脱胶，我们的换能器是采用胶结，螺钉紧固双重保证工艺，在一般情况下不会出现这种情况，由于螺钉的作用，振子脱胶后不会从振动面上落下，一般的判断方法是用手轻摇振子的尾部，仔细观察振动面的胶水情况做出判断。
一般振子出现脱胶以后超声波电源输出的功率正常，但是由于振子与振动面连接不好，振动面的振动效果不好，长时间后可能会烧坏振子。
振子脱胶的处理方法是比较麻烦的，一般情况只能送回生产厂家解决。
避免振子脱胶最有效的方法是平时使用中注意不撞击振动面。
振动面穿孔，一般换能器满负荷使用年以后可能会出现振动面穿孔的情况，这是由于振动面的不锈钢板长时间高频振动疲劳所至，振动面穿孔说明换能器的使用寿命已经到了，一般只能更换。
加湿器在冬季取暖的北方越来越受到欢迎，维修量也随之增加。
本文提供几种常见机型电路图并就其基本原理和维修方法介绍如下：加湿器基本结构如图一所示，由电源电路、控制电路、振荡电路与风机和换能器（压电陶瓷片）组成。
电源部分有两种供电方式，一种是变压器降压整流滤波后为振荡电路供电，如图二ZS2-45型。
因变压器过载能力强而被广泛机型采用。
另一种是由开关电源供电，特点是重量明显减小，电源效率高，如图三半球牌CJ-380D。
控制电路包括缺水检测、缺水指示和雾量调整电路。
缺水检测有两种方式，一是干簧管配合漂浮磁环检测方式，目前大多机型都采用此方式。
超声波,发生电路分析
超声波在气体、液体及固体中以不同速度传播，定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强。
超声波能以一定速度定向传播、遇障碍物后形成反射，利用这一特性，通过测定超声波往返所用时间就可计算出实际距离，从而实现无接触测量物体距离。
超声波测距迅速、方便，且不受光线等因素影响，广泛应用于水文液位测量、建筑施工工地的测量、现场的位置监控、车辆倒车障碍物的检测、移动机器入探测定位等领域。
本文设计的数字式超声波测距仪通过对超声波往返时间内输入到计数器特定频率的时钟脉冲进行计数，进而显示对应的测量距离。
一．超声波发生电路图1为超声波发生电路。
双定时器EN556(U2b)组成单稳态触发器。
R6和C6构成微分电路，其作用是：当按键S2按下时，低电平变成正负尖顶脉冲，经过VD1得到负尖顶脉冲，触发单稳态触发器翻转。
单稳态翻转输出的高电平持续约1ms，即tw≈1．1R5C5≈1ms。
EN556(U2n)组成多谐振荡器，振荡频率f1=1／T1≈1／{0．7[(R1+R2)+2(R3+R4)]C3≈40kHz。
该振荡器振荡受单稳态触发器输出电平控制。
当单稳态触发器输出高电平时，多谐振荡器产生振荡，EN556的引脚5输出约40个频率为40kHz、占空比约50％的矩形脉冲。
考虑到多谐振荡器起振阶段不稳定，因此设计输m脉冲数较多。
若输出脉冲数太少，则发射强度小，测量距离短。
但脉冲数过多，发射持续时间长，在距离被测物较近时，脉冲串尚未发射完，这样导致先发射出的脉冲产生的回波将到达接收端，影响测距结果，造成测距盲区增大。
74HC04(U1)的U1a~U1e组成超声波脉冲驱动电路，可提高驱动超声波发送传感器的脉冲电压幅值，有效进行电／声转换，增强发射超声波的能力，增大测量距离。
40kHz脉冲串的一路经U1a反相，再经由U1b和U1e并联的反相器反相；其另一路经南U1c和U1d并联的反相器反相。
图1超声波发生电路这样，施加在超声波发送传感器两端上的2路脉冲电压相位相反，使超声波发送传感器两端上的脉冲电压峰一峰值提升近电源电压的2倍，输出功率提高4倍。
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一体化超声波电路图，转贴
由于AVR猎手最近在做超声波障碍物的检测，期间也碰到很多问题，目前正在解决中...
其中最大的问题是使用反向器来推动超声波探头的驱动电压不足（使用CD4049 ，12V供电，BTL推动方式，就有24V左右的Vpp驱动电压），而导致判断的效果不理想。
因为以前使用室内的普通开放式探头（非防水的开放式的探头，这种头的灵敏度比较高，很多国内国外网站上的超声波应用制作例子都是基于用CD4049或74HC04等反向器驱动、LM311、MAX232等IC组成发射电路）都可以满足测试要求，但后来选用防水的汽车倒车雷达专用探头使用这一系列的驱动IC的时候就出现了驱动电压不足，而导致的有效检测距离短、回波太弱等问题。
解决的方法是提高探头的驱动电压，那就必须使用中周变压器来提高驱动电压了，一般的汽车上的倒车雷达系统都是这么用，以前之所以采用简单的反向器驱动是为了能够让采购、生产、调试少些麻烦的环节，因为当初的错误选择而导致后面的开发道路更加曲折，到最后还是得回到原来的大众化方案上。
目前AVR猎手在使用中的回波接收处理电路是直接选用CX20106（SONY公司的红外线接收处理芯片），调整
CX20106的选频为40KHz，效果还是不错的。
这几天通过超声波探头厂家、以及一些技术论坛搜集到部分商业用的倒车雷达发射、接收处理电路，设计这些前端的模拟电路其实是最伤脑筋的。
所以在此发布出来，供需要的朋友参考应用，本人不保证电路的准确性，还请自己实验验证，如果在实际的应用中有问题、或者都OK，都请您在本文的后面留言或者发Email：lanbing51# （把# 改成@）给AVR猎手，AVR猎手将更新本文。
超声波倒车雷达应用精选电路一：（如果在IE上不能看到全图，请使用右键另存到您的电脑，这样就可以查看到清晰的全图了）原理说明：
此电路为收发一体电路，探头的两个脚接在out 和GND 上；IC13 那个网络标号是接在MCU的声波发射脚上；
IC12 为回波输出，接在MCU的回波检测脚，一般是外部中断引脚。
具体电路中各主要元件的作用我还没仔细分析。
模拟电路熟悉的朋友可以一起分析下本电路。