CN116909190A - 一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路与装置，包括MCU电路和至少两套测试电路；每套测试电路包括信号调理电路和激励驱动电路；MCU电路与每套测试电路连接，用于获取超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度参数值、基于参数值进行多个换能器的配对筛选。信号调理电路包括与超声波换能器相连的频率测试电路、灵敏度测量电路和静态电容测量电路；激励驱动电路用于为超声波换能器提供固定频率的激励电压。本发明可实现多个超声波换能器的配对筛选，提高了配对筛选的准确性和便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及超声波换能器配对筛选技术领域，具体涉及一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路与装置。
背景技术
在水、燃气及热量等流量计量中，超声波测量技术已经得到了广泛应用，其中时差法是最常用的测量方法。该方法需要使用成对的换能器且对换能器的参数匹配度要求较高，如果换能器的参数不匹配，那么在获取超声波信号在流道中的飞行时间时将产生误差，且随着时间的推移产生的误差将越来越大，最终可能导致计量结果无法接受，在使用过程中带来的误差将成为严重的系统误差。由于超声波换能器属于能量转换器件，它能够把接收到的电压激励信号转换成超声波信号，同时也能将接收到的超声波信号转变为微弱的电信号，因此，超声波换能器的电气特性的一致性将成为换能器配对的重要依据。
然而，在实际使用过程中，对于换能器的配对通常都是由厂家直接提供匹配好的换能器供现场使用或采用阻抗分析仪对超声波换能器的参数进行测试；由厂家直接提供时，当其中一个换能器出现问题不能使用时，往往需要丢弃掉另外一个与之配对的换能器，造成极大的浪费；当采用阻抗分析仪测试时，阻抗分析仪体积较大不便移动、价格昂贵、操作复杂，一般需要由专人维护和使用，维护成本高，且阻抗分析仪无法进行换能器配对，只能进行部分参数的测试，然后由人工记录、手动匹配，由于人工的参与，测试匹配的流程十分复杂，对操作人员的基本素质要求很高，操作过程时间长，一旦出错很难发现，同时由于没有统一的章程和参考标准，测试人员通常依赖于超声波换能器的标称频率来判定能否配对，但是实际电路设计中，涉及到阻抗匹配、指向角度、激励损耗、使用寿命等因素，不能单单依靠一种参数来配对换能器，而应该多种参数并行，一主多辅，或多主多辅的方式，才能更好的进行超声波换能器的配对。
对于超声波换能器性能不匹配，包括换能器输出幅值相似度低、谐振频率不一致等问题，对流量计量将产生很严重的影响。目前国内生产换能器的厂家所执行的标准不统一，生产的换能器参数性能参差不齐，所以在使用不同厂家生产的换能器时并不建议直接配对，对于同一厂家生产的换能器，由于工艺的问题，也会出现性能不一致的现象，因此在使用换能器时需要对换能器的性能参数进行测试，只有两个换能器的参数性能基本一致时才能进行配对使用，因此迫切需求一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路与装置。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路与装置。
本发明公开了一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路，包括MCU电路、电源电路和至少两套测试电路；每套所述测试电路均包括信号调理电路和激励驱动电路；
所述MCU电路与每套所述测试电路连接，用于获取多个超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值，并基于上述参数值进行多个所述超声波换能器的配对筛选；
所述电源电路用于转化调整电压以及为所述MCU电路和每套所述测试电路供电；
所述信号调理电路包括频率测试电路、灵敏度测量电路和静态电容测量电路，所述频率测试电路与超声波换能器相连，用于为超声波换能器提供频率可变的激励电压，测量所述超声波换能器的谐振阻抗、反谐振阻抗、谐振频率和反谐振频率；所述灵敏度测量电路与所述超声波换能器相连，用于对所述超声波换能器的灵敏度进行检测；所述静态电容测量电路与所述超声波换能器相连，用于对所述超声波换能器的静态电容进行测量；
所述激励驱动电路与所述超声波换能器相连，用于为所述超声波换能器提供固定频率的激励电压，以用于所述超声波换能器的灵敏度测量。
作为本发明的进一步改进，所述频率测试电路包括信号发生电路、电阻R1、电阻R2和A/D采样电路；
所述信号发生电路包括AD9833芯片和有源晶振，所述有源晶振的输出端与所述AD9833芯片的MCLK引脚连接，所述AD9833芯片的输出端与所述电阻R1的一端并联后与所述超声波换能器的正极连接，所述超声波换能器的负极、所述电阻R1的另一端和所述AD9833芯片的AGND引脚、DGND引脚并联后接GND；所述AD9833芯片的SCLK引脚、SDATA引脚和FSYNC引脚分别与所述MCU电路连接；
所述A/D采样电路包括AD9224ARSZ芯片，所述AD9224ARSZ芯片的引脚23电连接在所述电阻R2的正极，以对所述电阻R2的两端的电压进行测量，所述AD9224ARSZ芯片的引脚2-引脚13分别与所述MCU电路连接。
作为本发明的进一步改进，所述灵敏度测量电路包括光滑挡板和与所述频率测试电路共用的所述A/D采样电路；
所述光滑挡板置于所述超声波换能器的发射面一侧，且垂直于所述超声波换能器的发射面；
所述光滑挡板与所述超声波换能器的间距为40-60mm。
作为本发明的进一步改进，所述静态电容测量电路包括C/V转换电路和真有效值转换电路；
其中，所述C/V转换电路包括TL082IDR运算放大器，所述TL082IDR运算放大器的引脚6与所述超声波换能器电连接，所述TL082IDR运算放大器的引脚7与所述真有效值转换电路的输入端连接，所述真有效值转换电路的输出端与所述AD9224ARSZ芯片的引脚23连接。
作为本发明的进一步改进，所述真有效值转换电路包括AD736芯片，所述AD736芯片的引脚2与所述TL082IDR运算放大器的引脚7电连接，所述AD736芯片的输出端与所述AD9224ARSZ芯片的引脚23连接。
作为本发明的进一步改进，所述激励驱动电路包括TMUX8211芯片，所述TMUX8211芯片的SEL1、SEL2、SEL3和SEL4引脚分别与所述MCU电路连接，所述TMUX8211芯片的D1、D2、D3和D4引脚并立联后与所述超声波换能器的正极相连。
作为本发明的进一步改进，所述激励驱动电路可输出电压20VPP-30VPP的方波信号，且可连续输出3-5个周期波形。
作为本发明的进一步改进，所述MCU电路包括MCU芯片，所述MCU芯片包括采集模块、加权求和模块和比较模块；
所述采集模块用于获取多个所述超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值；
所述加权求和模块用于对上述参数值进行求和；
所述比较模块用于对多个所述超声波换能器的求和结果进行比较。
作为本发明的进一步改进，还包括LCD12864液晶屏，所述LCD12864液晶屏与所述MCU电路连接。
本发明还公开了一种用于超声波换能器配对筛选的控制装置，包括上述的控制电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过设置MCU电路、电源电路和至少两套测试电路；每套测试电路均包括信号调理电路和激励驱动电路；可以实现对超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值测量，并通过MCU电路基于上述参数值进行多个超声波换能器的配对筛选，实现多个超声波换能器的配对筛选，提高了配对筛选的准确性和便捷性。
本发明通过设置激励驱动电路和频率测试电路，可以实现对超声波换能器的多路激励电压，为后续激励不同耐压的换能器提供更大的测试空间。
本发明对气体超声换能器、液体超声换能器的配对具有普通适用性。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的构成框图；
图2为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的DC/DC处理电路图；
图3为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的LDO电路图；
图4为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的负压产生电路图；
图5为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的频率测量电路图；
图6为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的信号发生电路图；
图7为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的A/D采样电路图；
图8为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的灵敏度测量电路图；
图9为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的静态电容测量电路图；
图10为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的C/V转换电路图；
图11为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的激励驱动电路图；
图12为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的MCU电路图；
图13为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的12864液晶屏电路图；
图14为本发明一种实施例公开的用于超声波换能器配对筛选的控制电路的匹配流程图。
图中：
1、MCU电路；11、MCU芯片；2电源电路；21、DC/DC处理电路；211、MP4560DN芯片；22、LDO电路；221、AMS1117-3.3芯片；23、负压产生电路；231、ICL7660芯片；3信号调理电路；31、频率测试电路；311、信号发生电路；3111、有源晶振；3112、AD9833芯片；312、A/D采样电路；3121、AD9224ARSZ芯片；32、灵敏度测量电路；321、光滑挡板；33、静态电容测量电路；331、C/V转换电路；3311、TL082IDR运算放大器；332、真有效值转换电路；3321、AD736芯片；4、激励驱动电路；41、TMUX8211芯片；5、超声波换能器；6、LCD12864液晶屏。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路，包括MCU电路1、电源电路2和至少两套测试电路；每套测试电路均包括信号调理电路3和激励驱动电路4；MCU电路1与每套测试电路连接，用于获取多个超声波换能器5的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值，并基于上述参数值进行多个超声波换能器5的配对筛选；电源电路2用于转化调整电压以及为MCU电路1和每套测试电路供电。
信号调理电路3包括频率测试电路31、灵敏度测量电路32和静态电容测量电路33，频率测试电路31与超声波换能器5相连，用于为超声波换能器5提供频率可变的激励电压、测量超声波换能器5的谐振阻抗、反谐振阻抗、谐振频率和反谐振频率；灵敏度测量电路32与超声波换能器5相连，用于对超声波换能器5的灵敏度进行检测；静态电容测量电路33与超声波换能器5相连，用于对超声波换能器5的静态电容进行测量；激励驱动电路4与超声波换能器5相连，用于为超声波换能器5提供固定频率的激励电压，以用于超声波换能器5的灵敏度测量。
在该实施例中，通过设置MCU电路1、电源电路2和至少两套测试电路；每套测试电路均包括信号调理电路3和激励驱动电路4；可以实现对超声波换能器5的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值测量，并通过MCU电路基于上述参数值进行多个超声波换能器5的配对筛选，实现多个超声波换能器5的配对筛选，提高了配对筛选的准确性。
具体的：
如图2-4所示，在上述实施例中，优选地，电源电路2包括DC/DC处理电路21、LDO电路22和负压产生电路23，具体的，DC/DC处理电路21包括MP4560DN芯片211，其中MP4560DN芯片211的引脚7、引脚2并联后与电源输入端连接，MP4560DN芯片211的引脚5接GND，且在引脚5和电源输入端之间串联有电容C20；MP4560DN芯片211的引脚0接GND，且与引脚6之间串联有电阻R58；MP4560DN芯片211的引脚1和引脚8并联后与电感L2的一端连接，引脚4和引脚3并联后通过电阻R52与电感L2的另一端连接，且引脚3在与引脚4的并联点之前还串联有电容C23、电阻R56和电阻R55；电阻R56和电阻R55之间还与GND连接，电感L2的另一端分两条支路，一条支路作为5V电压的输出端，另一条支路和有极性电容C19的一端连接，有极性电容C19的另一端接GND。电感L2的两端还并联设置有二极管D6和电容C14，二极管D6和电容C14的一端并联后接GND。
如图3所示，在上述实施例中，优选地，LDO电路22包括AMS1117-3.3芯片221，其中，AMS1117-3.3芯片221的引脚3连接+5V，引脚2、4并联后分两条支路，一条支路作为3.3V电压输出端,另一条支路与电容C33的一端串联，引脚3和引脚1之间连接有电容C32，引脚1和电容C33的另一端并联后接GND。
如图4所示，在上述实施例中，优选地，负压产生电路23包括ICL7660芯片231，ICL7660芯片231的引脚2和引脚4之间串联有电容C13，引脚8接+5V，引脚5用于输出-5V电压。
如图5所示，在上述实施例中，优选地，频率测试电路31包括信号发生电路311、电阻R1、电阻R2和A/D采样电路312，其中信号发生电路311产生输入信号对后续的电阻R1、电阻R2和超声波换能器5进行激励，由于在不同的频率下，超声波换能器5的阻抗不同，因此，超声波换能器5与R2的分压比将随着频率的变化而发生变化，具体分压公式如下：
Uo＝[R2/(R2+Z)]*Ui
式中，Z为超声波换能器5的等效阻抗，Ui为信号发生电路311所给出的激励电压；当处于超声波换能器5的谐振频率时，Z最小，此时电阻R2两端的电压Uo有最大值；当处于超声波换能器5的反谐振频率时，Z最大，此时电阻R2两端的电压Uo有最小值。通过A/D采样电路312采集电阻R2两端的电压Uo的数值即可求得超声波换能器5的谐振阻抗和反谐振阻抗，从而得到对应的谐振频率和反谐振频率。
在上述实施例中，优选地，电阻R2两端的电压Uo也可以利用示波器进行测量。
如图6所示，在上述实施例中，优选地，信号发生电路311包括AD9833芯片3112和有源晶振3111，有源晶振3111的输出端与AD9833芯片3112的MCLK引脚连接，AD9833芯片3112的输出端与电阻R1的一端并联后与超声波换能器5的正极连接，超声波换能器5的负极、电阻R1的另一端和AD9833芯片3112的AGND引脚、DGND引脚并联后接GND；AD9833芯片3112的SCLK引脚、SDATA引脚和FSYNC引脚分别与MCU电路1连接；信号发生电路311由SCLK、SDATA和FSYNC控制其引脚10WAVE_DRV的波形频率。本实施例中的使用直接数字频率合成芯片AD9833可实现步进值0.1Hz微调，从而实现对待测超声波换能器5频率的精密测量。
在上述实施例中，优选地，频率测试电路31中的电阻R1、电阻R2选用高精度薄膜电阻，以使系统具有更好的温漂系数，电阻R1、电阻R2的封装形式优选2512封装以满足不同电压激励的测试情况。
在上述实施例中，优选地，信号发生电路311的电源入口处增加100nF陶瓷电容以滤除高频干扰对波形产生电路的影响；使用25M的有源晶振3111为AD9833芯片3112提供稳定可靠的频率输入。
如图7所示，在上述实施例中，优选地，A/D采样电路312负责将模拟信号转换为数字信号供MCU电路1采集和计算，具体包括AD9224ARSZ芯片3121，AD9224ARSZ芯片3121的引脚23电连接在电阻R2的正极，以对电阻R2的两端的电压进行测量，AD9224ARSZ芯片3121的引脚2-引脚13分别与MCU电路连接。本实施例中的AD9224ARSZ芯片3121为12位精度，采样速率高达40MSPS。
如图8所示，在上述实施例中，优选地，灵敏度测量电路32包括光滑挡板321和与频率测试电路31共用的A/D采样电路312；光滑挡板321置于超声波换能器5的发射面一侧，且垂直于超声波换能器5的发射面；光滑挡板321与超声波换能器5的间距为40-60mm。由于超声波换能器5具有能量转换的特性，当外部施加激励信号时，通过压电效应超声波换能器5输出超声波信号，通过光滑挡板321的反射，将超声波信号回发给超声波换能器5，当超声波换能器5收到外部超声波信号时，会产生逆压电效应将接收到的超声波信号转化为电信号，通过A/D采样电路312的采集，将得到超声波换能器5的灵敏度参数。
如图9-10所示，在上述实施例中，优选地，静态电容测量电路33包括C/V转换电路331和真有效值转换电路332；其中，C/V转换电路331包括TL082IDR运算放大器3311，TL082IDR运算放大器3311的引脚6与超声波换能器5(本实施例中C/V转换电路331中的超声波换能器5等效为电容CO)电连接，TL082IDR运算放大器3311的引脚7与真有效值转换电路332的输入端连接，真有效值转换电路332的输出端与AD9224ARSZ芯片3121的引脚23连接；
在上述实施例中，优选地，在C/V转换电路331，由电路原理可知：
Uo＝2πf0RF*Ui*C0；
式中，f0为测试输入信号Ui的频率；RF为负反馈端的反馈电阻值；Ui为测试输入信号。通过上述公式即可通过电阻R2两端的电压Uo与静态电容C0建立联系，但是由于此时的Ui为低频脉动交流信号，因此想要求出静态电容C0，还需要真有效值转换电路332将低频脉动直流转换为纯净的直流信号。
在上述实施例中，优选地，真有效值转换电路包括AD736芯片，AD736芯片的引脚2与TL082IDR运算放大器的引脚7电连接，AD736芯片的输出端与AD9224ARSZ芯片的引脚23连接。
在上述实施例中，优选地，静态电容测量电路33应使用超声波换能器5的标称频率的十分之一频率值作为低频信号输入值。
如图11所示，在上述实施例中，优选地，激励驱动电路4包括TMUX8211芯片41，TMUX8211芯片41的SEL1、SEL2、SEL3和SEL4引脚分别与MCU电路1连接，TMUX8211芯片41的D1、D2、D3和D4引脚并立联后与超声波换能器5的正极相连。TMUX8211芯片41的引脚S1与24V电压连接，引脚S2与12V电压连接，引脚S3与5V电压连接，引脚S4与3.3V电压连接；其中，TMUX8211芯片41的SEL1、SEL2、SEL3和SEL4为控制选通端，通过对SEL1、SEL2、SEL3和SEL4的控制可以选择不同的激励电压，本实施例中选用3.3V、5.0V、12V和24V四种不同的激励电压。通过MCU电路1控制SEL1、SEL2、SEL3和SEL4的使能和失能来控制S1、S2、S3和S4与使之对应的D1、D2、D3和D4的导通和断开从而产生所需的激励方波。
在上述实施例中，优选地，激励驱动电路4可输出电压20VPP-30VPP的方波信号，且可连续输出3-5个周期波形。即，本实施例中的激励驱动电路4所产生的激励电压为频率固定，幅值可调的，以满足在对超声波换能器5进行灵敏度测量时，给超声波换能器5提供激励信号。本实施例中的可根据对超声波换能器5的测量参数不同，采用不同的激励方式，即选用激励驱动电路或信号发生电路对超声波换能器5进行激励。
如图12所示，在上述实施例中，优选地，MCU电路包括MCU芯片11，MCU芯片11负责整体逻辑和算法的处理以及激励电路的控制。其中，MCU芯片11包括采集模块、加权求和模块和比较模块；采集模块用于获取多个超声波换能器5的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值；加权求和模块用于对上述参数值进行求和；比较模块用于对多个超声波换能器5的求和结果进行比较。本实施例中的MCU芯片11包括但不限于STM8S208MB。
在上述实施例中，优选地，如图14所示，通过信号调理电路3后MCU芯片11的采集模块将获得超声波换能器5的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容、灵敏度的具体数值，使用加权系数法对各个参数进行整合计算得出一个加权值，对两个超声波换能器5的加权值进行比较，如果两个超声波换能器5的加权值相等或者相对误差不大于1％则认为两个超声波换能器5配对成功，可以匹配使用，反之则配对失败，不可匹配使用；当匹配成功时，则可输出匹配成功信息，当匹配不成功时，则提示更换信息。
加权值计算方法如下：
δA＝δ1*F0+δ2*FZ+δ3*C0+δ4*S0+δ5*Z0+δ6*Z1；
上式中，F0为谐振频率，FZ为反谐振频率，C0为静态电容，S0为灵敏度，Z0为谐振阻抗，Z1为反谐振阻抗；δ1为谐振频率加权系数，δ2为反谐振频率加权系数，δ3为静态电容加权系数，δ4为灵敏度加权系数，δ5为谐振阻抗加权系数，δ6为反谐振阻抗加权系数；加权系数δ1+δ2+δ3+δ4+δ5+δ6＝100。
在上述实施例中，优选地，灵活的加权值调整方案，通过对不同参数的加权值进行灵活修改可调整配对方案。
除上述实施例外，优选地，MCU芯片11也可对两个超声波换能器5的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容、灵敏度参数值一一进行比较，当两个超声波换能器5的每个参数值的相对误差均不大于1％时，则可以判断两个超声波换能器5配对成功。
如图13所示，在上述实施例中，优选地，还包括LCD12864液晶屏6，LCD12864液晶屏6与MCU电路1连接。LCD12864液晶屏6用于将配对的信息显示出来方便查看。
本发明还公开了一种用于超声波换能器配对筛选的控制装置，其包括MCU电路1、电源电路2、LCD12864液晶屏6和至少两套测试电路；其中每套测试电路均包括信号调理电路3和激励驱动电路4。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于超声波换能器配对筛选的控制电路，其特征在于，包括MCU电路、电源电路和至少两套测试电路；每套所述测试电路均包括信号调理电路和激励驱动电路；
所述MCU电路与每套所述测试电路连接，用于获取多个超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值，并基于上述参数值进行多个所述超声波换能器的配对筛选；
所述电源电路用于转化调整电压以及为所述MCU电路和每套所述测试电路供电；
所述信号调理电路包括频率测试电路、灵敏度测量电路和静态电容测量电路，所述频率测试电路与超声波换能器相连，用于为超声波换能器提供频率可变的激励电压、测量所述超声波换能器的谐振阻抗、反谐振阻抗、谐振频率和反谐振频率；所述灵敏度测量电路与所述超声波换能器相连，用于对所述超声波换能器的灵敏度进行检测；所述静态电容测量电路与所述超声波换能器相连，用于对所述超声波换能器的静态电容进行测量；
所述激励驱动电路与所述超声波换能器相连，用于为所述超声波换能器提供固定频率的激励电压，以用于所述超声波换能器的灵敏度测量。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述频率测试电路包括信号发生电路、电阻R1、电阻R2和A/D采样电路；
所述信号发生电路包括AD9833芯片和有源晶振，所述有源晶振的输出端与所述AD9833芯片的MCLK引脚连接，所述AD9833芯片的输出端与所述电阻R1的一端并联后与所述超声波换能器的正极连接，所述超声波换能器的负极、所述电阻R1的另一端和所述AD9833芯片的AGND引脚、DGND引脚并联后接GND；所述AD9833芯片的SCLK引脚、SDATA引脚和FSYNC引脚分别与所述MCU电路连接；
所述A/D采样电路包括AD9224ARSZ芯片，所述AD9224ARSZ芯片的引脚23电连接在所述电阻R2的正极，以对所述电阻R2的两端的电压进行测量，所述AD9224ARSZ芯片的引脚2-引脚13分别与所述MCU电路连接。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述灵敏度测量电路包括光滑挡板和与所述频率测试电路共用的所述A/D采样电路；
所述光滑挡板置于所述超声波换能器的发射面一侧，且垂直于所述超声波换能器的发射面；
所述光滑挡板与所述超声波换能器的间距为40-60mm。
4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述静态电容测量电路包括C/V转换电路和真有效值转换电路；
其中，所述C/V转换电路包括TL082IDR运算放大器，所述TL082IDR运算放大器的引脚6与所述超声波换能器电连接，所述TL082IDR运算放大器的引脚7与所述真有效值转换电路的输入端连接，所述真有效值转换电路的输出端与所述AD9224ARSZ芯片的引脚23连接。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述真有效值转换电路包括AD736芯片，所述AD736芯片的引脚2与所述TL082IDR运算放大器的引脚7电连接，所述AD736芯片的输出端与所述AD9224ARSZ芯片的引脚23连接。
6.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述激励驱动电路包括TMUX8211芯片，所述TMUX8211芯片的SEL1、SEL2、SEL3和SEL4引脚分别与所述MCU电路连接，所述TMUX8211芯片的D1、D2、D3和D4引脚并立联后与所述超声波换能器的正极相连。
7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述激励驱动电路可输出电压20VPP-30VPP的方波信号，且可连续输出3-5个周期波形。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述MCU电路包括MCU芯片，所述MCU芯片包括采集模块、加权求和模块和比较模块；
所述采集模块用于获取多个所述超声波换能器的谐振频率、反谐振频率、谐振阻抗、反谐振阻抗、静态电容和灵敏度的参数值；
所述加权求和模块用于对上述参数值进行求和；
所述比较模块用于对多个所述超声波换能器的求和结果进行比较。
9.根据权利要求1所述的用于超声波换能器配对筛选的控制电路，其特征在于，还包括LCD12864液晶屏，所述LCD12864液晶屏与所述MCU电路连接。
10.一种用于超声波换能器配对筛选的控制装置，包括：如权利要求1-9任一项所述的控制电路。
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