一种超声波发射接收电路、超声波燃气表的制作方法

本说明书的实施例涉及超声波计量领域，尤其涉及一种超声波发射接收电路、超声波燃气表。

背景技术：

1、超声波计量是通过向待检测介质发射超声波信号并接收回波信号，根据回波信号的时延和幅度变化等信息来实现计量的方式，因此对超声波回波信号的精度有着较高的要求。超声波发射接收电路是超声波燃气表等计量装置的核心，为超声波计量过程提供计算参数。现有的超声波燃气表的发射接收电路主要通过锂电池供电，供电电压在3.6v左右，经过降压之后发射电路的脉冲波电压在3.3v或者更低，接收电路收到的信号电压则很小，不利于后续的计量过程，因此在计量电路前需要对接收到的超声波信号进行放大处理，放大后的信号包含的噪声对超声波燃气表的计量精度影响较大。

技术实现思路

1、本说明书的实施例提供了一种超声波发射接收电路、超声波燃气表，旨在解决上述问题以及其他潜在的问题中的一个或多个。

2、为实现上述目的，提供以下技术方案：

3、根据本说明书的第一方面，提供了一种超声波发射接收电路，包括升压电路、电平转换电路、第一开关、第二开关、第一换能器和第二换能器；所述升压电路用于为所述第一开关、所述第二开关供电；所述电平转换电路用于增大超声波燃气表控制芯片发出的激发脉冲大小，使得激发脉冲能导通所述第一开关；所述第一开关分别连接所述第一换能器和所述第二换能器的输入端，用于使激发脉冲触发所述第一换能器向所述第二换能器或触发所述第二换能器向所述第一换能器发送超声波；所述第二开关连接在超声波燃气表控制芯片与所述第一换能器、所述第二换能器之间，用于向超声波燃气表控制芯片输送所述第一换能器或所述第二换能器接收的超声波信号。

4、本说明书实施例的超声波发射接收电路，通过提高供电电压和触发换能器发出超声波信号的电压，增大换能器发送和接收的超声波信号，超声波在传输处理过程中的信噪比变大，使得超声波燃气表在基于超声波信号计算燃气流量时更加精确；且本说明书实施例提高电压的电路简单、成本较低，满足放大需求的同时产生的噪音较小。

5、在一些实施例中，所述升压电路包括升压电荷泵，所述升压电荷泵的输入端连接超声波燃气表电源，所述升压电荷泵的输出端连接所述第一开关和所述第二开关的供电端口。

6、在一些实施例中，所述电平转换电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片的输入端连接超声波燃气表控制芯片，所述电平转换芯片的输出端连接所述第一开关，所述电平转换芯片的vcca和vccb端口的电压值分别为激发脉冲升压前后的电压值。

7、在一些实施例中，所述第一开关和所述第二开关为模拟开关，所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接超声波燃气表控制芯片；所述第一开关的公共端连接所述电平转换芯片的输出端，所述第一开关的常闭端和常开端分别连接所述第一换能器和所述第二换能器；所述第二开关的公共端连接超声波燃气表控制芯片，所述第二开关的常闭端和常开端分别连接所述第二换能器和所述第一换能器。

8、在一些实施例中，所述升压电荷泵有多个，多个所述升压电荷泵分别为所述第一开关、所述第二开关供电。

9、在一些实施例中，还包括与超声波燃气表控制芯片连接的温度传感器和切换开关，所述温度传感器用于检测各个所述升压电荷泵的温度，所述切换开关用于切换温度过高的所述升压电荷泵。

10、在一些实施例中，还包括短路检测电路，所述短路检测电路的输入端和输出端分别连接所述电荷泵的输出端和超声波燃气表控制芯片。

11、在一些实施例中，所述升压电荷泵的输出端还连接所述电平转换芯片的vccb端口。

12、在一些实施例中，所述第二开关和超声波燃气表控制芯片之间连接有放大电路。

13、根据本说明书的第二方面，提供了一种超声波燃气表，所述超声波燃气表采用上述的一种超声波发射接收电路。

技术特征：

1.一种超声波发射接收电路，其特征在于，包括升压电路、电平转换电路、第一开关、第二开关、第一换能器和第二换能器；所述升压电路用于为所述第一开关、所述第二开关供电；所述电平转换电路用于增大超声波燃气表控制芯片发出的激发脉冲大小，使得激发脉冲能导通所述第一开关；所述第一开关分别连接所述第一换能器和所述第二换能器的输入端，用于使激发脉冲触发所述第一换能器向所述第二换能器或触发所述第二换能器向所述第一换能器发送超声波；所述第二开关连接在超声波燃气表控制芯片与所述第一换能器、所述第二换能器之间，用于向超声波燃气表控制芯片输送所述第一换能器或所述第二换能器接收的超声波信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述升压电路包括升压电荷泵，所述升压电荷泵的输入端连接超声波燃气表电源，所述升压电荷泵的输出端连接所述第一开关和所述第二开关的供电端口。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电平转换电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片的输入端连接超声波燃气表控制芯片，所述电平转换芯片的输出端连接所述第一开关，所述电平转换芯片的vcca和vccb端口的电压值分别为激发脉冲升压前后的电压值。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为模拟开关，所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接超声波燃气表控制芯片；所述第一开关的公共端连接所述电平转换芯片的输出端，所述第一开关的常闭端和常开端分别连接所述第一换能器和所述第二换能器；所述第二开关的公共端连接超声波燃气表控制芯片，所述第二开关的常闭端和常开端分别连接所述第二换能器和所述第一换能器。

5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述升压电荷泵有多个，多个所述升压电荷泵分别为所述第一开关、所述第二开关供电。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括与超声波燃气表控制芯片连接的温度传感器和切换开关，所述温度传感器用于检测各个所述升压电荷泵的温度，所述切换开关用于切换温度过高的所述升压电荷泵。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，还包括短路检测电路，所述短路检测电路的输入端和输出端分别连接所述电荷泵的输出端和超声波燃气表控制芯片。

8.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述升压电荷泵的输出端还连接所述电平转换芯片的vccb端口。

9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二开关和超声波燃气表控制芯片之间连接有放大电路。

10.一种超声波燃气表，其特征在于，采用根据权利要求1-9之一所述的一种超声波发射接收电路。

技术总结
本说明书涉及超声波计量领域，涉及一种超声波发射接收电路、超声波燃气表，电路包括升压电路、电平转换电路、第一开关、第二开关、第一换能器和第二换能器；升压电路用于为第一开关、第二开关供电；电平转换电路用于增大超声波燃气表控制芯片发出的激发脉冲大小使其导通第一开关；第一开关分别连接第一换能器和第二换能器的输入端，用于使第一换能器或第二换能器发送超声波；第二开关连接在超声波燃气表控制芯片与第一换能器、第二换能器之间，用于向超声波燃气表控制芯片输送第一换能器或第二换能器接收的超声波信号。本说明书的超声波发射接收电路收发的超声波信号更大，噪声的影响较小，保障后续计量过程的精确性。

技术研发人员：陈春,项勇,张伟
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：20240329
技术公布日：2024/11/21