[發明專利]一種具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置

有效

• 申請號: 201210139474.5
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102645554A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉桂雄;朱斌庚;陳佳異
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01P5/18
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳

1.一種具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：模擬比較器、雙向鑒相電路、MCU控制處理單元及Δt/ΔU積分轉換器；所述；

模擬比較器，用于將輸入的超聲波回波信號整形為方波信號，并將所述信號接入所述雙向鑒相電路輸送到MCU控制處理單元；

MCU控制處理單元；通過設置的標準時間信號產生模塊產生標準延遲信號，并將所述標準延遲信號作為鑒相基準接入雙向鑒相電路；

雙向鑒相電路；將所述方波信號與所述標準標準延時信號進行相位判斷，得到時間段信號；

Δt/ΔU積分轉換器；將時間段信號轉換為電壓信號，并將所述電壓信號通過MCU控制處理單元中的A/D轉換模塊變成數字量。

2.根據權利要求1所述的具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述MCU控制處理單元還用于對所述數字量進行計算，并由串行通信接口模塊輸出。

3.根據權利要求1所述的具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述雙向鑒相電路與所述MCU控制處理單元中的標準延遲信號生成模塊相連；所述Δt/ΔU積分轉換器與所述MCU控制處理單元中的A/D轉換模塊相連。

4.根據權利要求1所述的具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述模擬比較器包括電阻R₀、電阻R₁、電阻R₂、電容C₀和模擬比較器U₀，模擬比較器的信號輸入端由比較器U₀的同相輸入端接入，同時經電阻R₀和電阻R₁組成的積分電路接入U₀的反向輸入端，將輸入的超聲波回波信號整形為方波信號經輸出端OUT輸出。

5.根據權利要求1所述的具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述雙向鑒相電路包括：D鎖存器U₁、D鎖存器U₂、與門U₃或非門U₄，經所述模擬比較器整形后的方波信號signal-plus輸入D鎖存器U₁的CLK端，標準延時信號模塊中的標準延時信號輸入D鎖存器U2的R～端和與門U₃的輸入端，所述與門U₃的輸出端接入MCU控制處理單元，或非門U₄輸出端接Δt/ΔU積分轉換器的高速開關S₁、S₂的控制電路。

6.根據權利要求1所述的具有雙向識別功能的高精度時差捕捉與測量裝置，其特征在于，所述Δt/ΔU積分轉換電路包括電阻R₃、電阻R₄、電阻R₅、電容C₁、高速開關S₀，S₁，S₂和運算放大器U₅，所述運算放大器U₅的同相輸入端連接參考電壓，輸出端連接A/D轉換模塊。