[發明專利]一種超聲波換能器的控制方法、裝置以及系統

有效

• 申請號: 201410188996.3
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103995483A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 王曉敬
• 申請（專利權）人: 北京愛信德科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及超聲傳感技術領域，特別是指一種超聲波換能器的控制方法、裝置以及系統。

背景技術

目前，隨著超聲技術的發展，超聲技術已被廣泛的應用到各種領域，從工業檢測到醫療檢測，無不有超聲技術的身影。

有些應用領域要求設備小型化，要求超聲短距離連續測量。一些場景中，要求只有幾個波長的距離，甚至更短，而超聲波連續發射多個脈沖激勵后的波形，經過與平行的反射面反射后返回到發射端時的能量依然很強，因此如果不能形成共振，可能會影響發射換能器的電聲轉換，從而造成發射波形失真。

同時，由于超聲波的傳輸特性，即便是在某一固定環境下可以達到共振，但由于影響超聲波傳輸的環境條件的變化，將造成失真，從而造成檢測不準，甚至造成無法檢測的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種超聲波換能器的控制方法和裝置以及系統，能夠提高檢測的準確率。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種超聲波換能器的控制方法，包括：

當滿足觸發條件后，則獲取超生波換能器的發射換能器發射的超聲波的第一當前波長；

獲取反射面與所述超生波換能器之間的第一當前距離；

獲取所述第一當前距離的2倍值與所述第一當前波長的整數倍值之間的差值的絕對值的最小值；

判斷所述最小值是否大于或者等于門限值；

如果為是，則根據所述第一當前波長確定所述發射換能器的理想發射頻率；并根據所述理想發射頻率，對所述發射換能器進行調整，使得所述第一當前距離的2倍值為第二波長的整數倍；所述第二波長為調整后的所述發射換能器發射的超聲波的波長。

所述獲取超生波換能器的發射換能器發射的超聲波的第一當前波長的步驟包括：

獲取所述發射換能器發射的超聲波的第一當前頻率；

獲取所述發射換能器發射的超聲波通過反射到達所述超生波換能器的接收換能器的第一路徑長度；

檢測得到所述發射換能器發射的超聲波到達所述接收換能器的時長；

根據所述第一路徑長度和所述時長，計算所述超聲波的第一當前速度；

根據所述第一當前速度和所述第一當前頻率，計算第一當前波長。

所述根據所述第一當前速度和所述第一當前頻率，計算第一當前波長的步驟具體為根據以下公式計算:

λ＝V/F；

其中，V為第一當前速度，F為第一當前頻率；λ為第一當前波長。

所述獲取所述發射換能器發射的超聲波通過反射到達超生波換能器的接收換能器的第一路徑長度步驟具體為根據以下公式：

(D2)2+L2=(S2)2;]]>

其中，D為所述發射換能器和所述接收換能器之間的距離；S為所述發射換能器發射的超聲波通過反射到達所述接收換能器的第一路徑長度；L為所述反射面與所述超生波換能器之間的第一當前距離。

所述獲取超生波換能器的發射換能器發射的超聲波的第一當前波長的步驟包括：

獲取所述發射換能器發射的超聲波的第一當前頻率；

獲取當前溫度；

根據所述當前溫度，計算所述發射換能器發射的超聲波的第一當前速度；

根據所述第第一當前速度以及所述第一當前頻率，計算所述發射換能器發射的波形的第一當前波長。

所述根據所述當前溫度，計算所述發射換能器發射的超聲波的第一當前速度的步驟具體為根據以下公式計算：

v＝331.45+0.607T；

其中，v為第一當前速度；T為當前溫度。

所述門限值的最大值為：使得所述發射換能器發射的波形在一次發射過程中,發射最后一個脈沖時，最后一個脈沖的波形與到達發射換能器的第一個脈沖的波形相比，延時或提前不超過1/4個周期。

所述滿足觸發條件的步驟具體為：