CN201181329Y - 超声波位移模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波位移模块，用超声波传感器来检测人体位置移动的电路板。该模块包括设置于同一电路板上的低功耗稳压器(8)、超声波发射头(6)、超声波接收头(7)、信号放大电路等电子元器件，6－20V直流电源，经过低功耗稳压器(8)稳压滤波后，提供给整个模块工作。超声波发射头(6)向外发射频率为40kHz的超声波，如果有人体在探测范围内移动，超声波接收头(7)会接收到强弱变化的超声波信号，信号经过放大检波后，由输出反相器将5V高电平信号输出，此控制信号可用于玩具，节能电器，安防，自动控制等领域。本实用新型超声波位移模块，功耗2mA，使用6－20V直流电源。其特点是体积小，功耗低，电压范围宽。

Description

超声波位移模块

【技术领域】

本实用新型涉及超声波传感器应用技术领域，尤其涉及超声波位移模块。

【背景技术】

目前，超声波传感器应用领域十分广泛，如安防产品、玩具产品、工业设备控制等上面，用来检测人体或物体移动信号，超声波传感器在这些产品上的应用除了设计人员对传感器本身特性了解之外，还需要针对产品设计相应的电路才能达到使用的目的。为使超声波传感器使用简单化，本实用新型将超声波传感器，电源稳压电路，感应信号放大电路，控制信号输出电路等集成到一块46*19mm平面长方形电路板上，设计成超声波位移模块。模块功耗2mA，使用6-20V直流电源，可用于玩具，节能电器，安防，自动控制等领域。

【发明内容】

本实用新型的发明目的是提供一种超声波位移模块，以达到使用方便、便于二次开发的目的。

为达到上述发明目的，本实用新型提出以下的技术方案：

一种超声波位移模块，其特征在于，该模块包括设置于同一电路板的低功耗稳压器HT7150、超声波发射头、超声波接收头、超声波振荡发射IC HEF40106BT等。

优选地，所述电路板上还设有定位螺丝孔、电源输入和信号输出端口。

优选地，所述电路板为46*19mm平面长方形电路板。

其中，所述超声波发射头、超声波接收头处于电路板正中心的两边，在电路板的另一面。

其中，所述四个定位螺丝孔位于电路板的四个脚上，直径为2毫米。

其中，所述电源输入和信号输出端口位于电路板正轴心偏下。

其中，所述低功耗稳压器在电路板右下角。

从以上技术方案可以看出，本实用新型将信号放大电路，信号输出，低功耗稳压器(8)。超声波发射头(6)，超声波接收头(7)等电子元器件集成到一块46*19mm的电路板上，组成电路模块。模块功耗2mA，使用6-20V直流电源，感应输出信号可作为电平信号使用或直接驱动负载，使用简单，可广泛用于检测人体位置移动的人体感应玩具、感应灯具、感应节能电器、自动摄像设备和自动人体感应设备控制等。

【附图说明】

图1为本实用新型超声波位移模块的基本框图；

图2为本实用新型超声波位移模块的具体电路图；

图3为本实用新型超声波位移模块实施封装图；

图4为本实用新型超声波位移模块电平信号应用电路图；

图5为本实用新型超声波位移模块直流应用电路图；

图6为本实用新型超声波位移模块交流应用电路图；

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行描述。

如图1～图6所示，

其工作过程和原理是，6-20V的直流电源经过HT7150稳压滤波后，提供给整个模块工作。

1超声波信号的产生实施：

超声波在空气中的传播速度为340m/S。由IC1反相器A，R31 R32，C31 C32，Y1组成40Khz超声波振荡电路，反相器B完成信号激励，信号输出由反相器CDE完成，超声波发射头T将40Khz超声波发射出去。

2超声波信号放大和输出控制实施：

超声波发射头T和超声波接收头R以平面对称式位于模块电路板的两边，发射的超声波信号同时被超声波接收头R接收，信号经过Q21 Q22两级放大后，由C27耦合到有D21 D22，C28 R29组成的信号检波器中，由C29 R212耦合到Q23，C211 C212耦合到Q24，进行信号两级放大。在探测范围内，如果没有人体移动，经过C213输入到Q25基极的信号不能使Q25导通，Q25的集电极出于高电位，经反相器F输出的控制信号为0V的低电平信号。在探测范围内，如果有人体移动，经过C213输入到Q25基极的信号使Q25导通，Q25的集电极处于低电位，经反相器F输出的控制信号为5V的高电平信号。

本实用新型属近距离探测型模块，设定探测距离为5米以内。在此距离内，探测到有移动的人体或物体，输出5V高电平信号，当人体或物体离开后或静止不动，延时0.2秒钟，停止5V高电平信号输出。

本实用新型的超声波位移模块具有特点：

1、小体积：使用1.2mm双面玻纤电路板，贴片封装电子元器件。成品模块外形46*19mm*19mm。

2、低功耗：模块功耗2mA。

3、宽电源：使用直流6～20V电压。

4、使用简单：电源+、电源-、信号输出，只有三条引线，具体应用如图4、图5、图6所示。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1、一种超声波位移模块，其特征在于：

该模块电路板使用1.2mm双面玻纤电路板，外形尺寸46mm*19mm(1)，包括设置于同一电路板的定位螺丝(2)，40Khz晶振(3)，信号输出和电源输入口(4)，超声波振荡IC(5)，低功耗稳压器(8)，电路板另一面有超声波发射头(6)，超声波接收头(7)等电子元器件，6-20V直流电源，经过低功耗稳压器(8)进行稳压滤波后，提供给整个模块工作，超声波发射头(6)向外发射频率为40Khz的超声波，在设定的探测距离内，有人体移动，超声波接收头(7)将接收到的信号，经过Q21、Q22放大后，由D21、D22进行信号检波，信号由C29、R212耦合到Q23、Q24、Q25放大后，由反相器F输出高电平控制信号。

2、根据权利要求1所述的超声波位移模块，其特征在于，所述该模块电路板上还设有定位螺丝孔(2)、电源输入和信号输出端口(4)。

3、根据权利要求1所述的超声波位移模块，其特征在于，所述电路板另一面有超声波发射头(6)，超声波接收头(7)，直径各为16毫米，以对称方式位于线路板左右两边，超声波发射头(6)与超声波接收头(7)相距29mm。

4、根据权利要求1所述的超声波位移模块，其特征在于，所述定位螺丝孔(2)位于电路板4个脚上，直径为2毫米。

5、根据权利要求1所述的超声波位移模块，其特征在于，所述电源输入和信号输出端口(4)位于电路板正轴心偏下，用标准间距为2.54mm直针输出。

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