一种距离检测电路及装置的制作方法

本技术涉及测距，尤其涉及一种距离检测电路及装置。

背景技术：

1、目前用于测距的手段主要有：微波雷达测距、激光测距和超声测距三种。微波雷达测距和激光测距致命的缺陷是技术难度大，成本高，因此应用受到一定的限制，而超声测距与微波雷达测距和激光测距相比，技术难度小，成本低，应用的范围较广，其对外界电磁场、光线及色彩敏感度低，更适于电磁干扰强、黑暗、烟雾或灰尘的恶劣环境，在识别漫反射性差及透明的物体上也更有优势，尤其适合远距离的测量。而且超声波检测方便、简单、可实时控制，尤其在空气测距的应用中，传送速度慢，信息易检测，分辨率高，因此超声波测距的应用越来越广泛。但现有的超声测距电路存在精度低的问题，无法满足一些高精度测量的需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种距离检测电路及装置，解决了现有技术中超声测距电路精度低的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型实施例的一方面提供了一种距离检测电路，所述距离检测电路包括超声发射电路、超声接收电路和主控单元，所述超声发射电路和超声接收电路均与所述主控单元连接，所述超声发射电路用于向被测物体发出超声波信号，所述超声接收电路用于接收所述超声发射电路发出超声波到被测物后的回波信号，并将接收到的超声波回波信号传送至主控单元，所述超声发射电路包括：时基模块、第一电阻、第一电容、第一变阻器、第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门、第二电阻、第三电阻、电感和超声发射探头，所述时基模块的复位端连接所述主控单元，所述时基模块的供电端通过所述第一变阻器连接所述时基模块的放电端，所述时基模块的放电端通过所述第一电阻连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述时基模块的输出端连接所述第一非门的输入端和所述第四非门的输入端，所述第一非门的输出端连接所述第二非门的输入端和所述第三非门的输入端，所述第二非门的输出端连接所述第三非门的输出端，所述第二非门和所述第三非门的输出端通过所述第二电阻连接所述超声发射探头的第一端，所述第四非门的输入端连接所述第五非门的输入端，所述第四非门的输出端连接所述第五非门的输出端，所述第四非门和所述第五非门的输出端通过所述第三电阻连接所述电感的第一端，所述电感的第二端连接所述超声发射探头的第二端。

4、在一些实施例中，所述距离检测电路还包括温度补偿电路，所述温度补偿电路包括第四电阻、稳压管、第五电阻、第二变阻器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一运算放大器、第二运算放大器和温度传感器，所述温度传感器的第一端连接电源，所述温度传感器的第二端通过所述第七电阻接地，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述温度传感器的第二端，所述第二运算放大器的输出端连接反相输入端，所述第二运算放大器的输出端通过所述第八电阻连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第九电阻接地，所述第四电阻的第一端连接电源，所述第四电阻的第二端连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地，所述第四电阻的第二端通过所述第五电阻连接所述第二变阻器的第一端，所述第二变阻器的第二端接地，所述第二变阻器的滑动端通过所述第六电阻连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端通过所述第十电阻连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述主控单元。

5、在一些实施例中，所述超声接收电路包括超声接收探头、第三电容、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第三运算放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第四运算放大器，所述超声接收探头的第一端通过所述第三电容连接所述第十二电阻的第一端，所述超声接收探头的第二端接地，所述第十一电阻的第一端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十一电阻的第二端接地，所述第十二电阻的第二端连接所述第三运算放大器的同相输入端，所述第三运算放大器的反相输入端通过所述第十三电阻接地，所述第三运算放大器的输出端通过所述第十四电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的输出端通过所述第十五电阻连接所述第四运算放大器的同相输入端，所述第四运算放大器的反相输入端通过所述第十六电阻接地，所述第四运算放大器的输出端通过所述第十七电阻连接所述第四运算放大器的反相输入端，所述第四运算放大器的输出端连接所述主控单元。

6、在一些实施例中，所述距离检测电路还包括滤波电路，所述滤波电路设置于所述第四运算放大器的输出端和所述主控单元之间，以用于滤除干扰信号。

7、在一些实施例中，所述距离检测电路还包括整形电路，所述整形电路设置于所述滤波电路和所述主控单元之间，以用于提高距离检测的精度。

8、在一些实施例中，所述滤波电路包括第十九电阻、第五电容、第六电容、第二十电阻、第二十一电阻、第五运算放大器、第二十二电阻和第二十三电阻，所述第十九电阻的第一端连接所述第四运算放大器的输出端，所述第十九电阻的第二端通过所述第五电容接地，所述第十九电阻的第二端通过所述第六电容连接所述第五运算放大器的同相输入端，所述第五运算放大器的同相输入端通过所述第二十电阻接地，所述第五运算放大器的反相输入端通过所述第二十二电阻接地，所述第五运算放大器的输出端通过所述第二十三电阻连接所述第五运算放大器的反相输入端，所述第五运算放大器的输出端通过所述第二十一电阻连接所述第十九电阻的第二端。

9、在一些实施例中，所述整形电路包括第四电容、第六非门、第七非门和第十八电阻，所述第四电容的第一端连接所述第五运算放大器的输出端，所述第四电容的第二端连接所述第六非门的输入端，所述第六非门的输出端连接所述第七非门的输入端，所述第七非门的输出端连接所述主控单元，所述第六非门的输入端通过所述第十八电阻连接所述第七非门的输出端。

10、本实用新型实施例的一方面提供了一种距离检测装置，所述距离检测装置包括如上所述的距离检测电路。

11、根据本实用新型实施例的一种距离检测电路及装置，至少具有如下有益效果：需要测距时，主控单元输出高电平信号至时基模块复位端，时基模块的输出端输出40khz的脉冲信号，该脉冲信号分为两路，一路经第一非门反相后，再经第二非门和第三非门并联后加在超声发射探头的第一端，另一路经第四非门和第五非门并联后加至超声发射探头的第二端，这时，加在超声发射探头两端的电压为相位相反的双极性脉冲信号，超声发射探头两端的电压为电源电压的2倍，提高了超声发射电路的驱动能力，超声发射探头用于发出超声波信号。第二非门和第三非门以及第四非门和第五非门并联连接，增大驱动电流。第二电阻和第三电阻的作用是通过加大超声发射探头的阻尼效果以提高带负载的能力，电感的作用是构成谐振电路，为了实现谐振匹配，通过串联谐振方式对电路进行匹配(谐振匹配时，阻抗表现为最小值)，使能量在电路中的损耗降到最低。相比传统的超声测距电路而言，本技术在相同电压的激励下有更高的驱动能力，同时电路在能量转换的过程中(电能转为声能)的损耗小，精度高。

12、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。