6.10超声波传感器发送与接收电路设计

Electronic

and

Information

Engineering Dept.

，

Ankang University

，

Ankang 725000

，

Shaanxi

）

Directed by Zhang Xinghui

Abstract

：

With the rapid development of science and technology, ultrasonic

applications in science

and

technology

are

more

and

more

wide,

the

main

design

of

the

ultrasonic

sensors

for

sending

and

receiving

circuit

are

analyzed

design.

Because

ultrasound with

high

frequency, short wavelength

and

the

diffraction are small, especially the good direction, can be a ray and directional propagation characteristics,

so it can be widely used in industrial production, medical examination, daily life, unmanned aerial vehicles,

automatic work scene of automatic guided vehicle and robot.

Key words

：

Ultrasonic, transducer, circuit design

安康学院学年论文（设计）

1

超声波传感器的概述

必须产生超声波和接收超声波。

< br>完成这种功能的装置就是超声波传感

器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，

也可以接收超声波。小功率超声探 头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）

、斜

探头（横波）

、表面波探头（表面波）

、兰姆波探头（兰姆波 ）

、双探头（一个探头反射、一个探头接

收）等。超声探头的核 心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许

多种。晶片的 大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了

解它 的性能。

2

超声波传感器电路的设计

2.1

设计总模块

超声波传感器电路设计总模块主要采用

555

芯片、

74LS04

芯片以及

CX20106A

芯片等构成。

其

系统模块图如下图

2.1

。

驱动电路

放大电路（多级）

检测物体

发送

接收

滤波电路

振荡（

40KHz

）脉冲信号

整流电路

超

声

波

传

感

器< /p>

电路内部

控制

电压比较器电路等

传出

控制处理电路（单片机、

FPGA

等）

图

2.1

系统模块图

2.2

超声波传感器发射电路

超声波传感器发射电路主要由

40KHz

脉 冲信号产生模块以及驱动电路模块两大模块组成。

2.2.1

脉冲

40kHz

信号产生电路模块

发射电路模块所选用的是

555