CN204769467U - 一种超声波传感节点装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超声波传感节点装置,包括超声波发送头、超声波接收头、超声波发送组件、超声波接收组件、超声波激励组件、超声波传感组件、超声波控制组件、超声波处理组件、微处理器和无线组件；微处理器通过I/O口连接超声波控制组件，超声波控制组件通过I/O口连接超声波激励组件，超声波激励组件通过SPI接口连接超声波发送组件，超声波发送组件通过差分电路物理接口连接超声波发送头；其功耗低，小型化，成本低，使用维护简便。
Description
技术领域
本实用新型属于超声波设备技术领域，涉及一种超声波传感节点装置。
背景技术
在弹性介质中，如果波源所激起的频率，在20HZ到20000HZ之间，就能引起人的听觉。在这一频率范围内的振动称为声振动，由声振动所激起的纵波称为声波。超声波是以人耳能听到的声波频率为基准，其频率高于20000HZ，为不可闻的声波称为超声波，超声波频率可高达1O11HZ。超声波与可闻声波相比，由于频率高、波长短，具有如下特性:(1)方向性好。由于超声波频率高，波长短，衍射现象不显著，所以超声波的传播方向性好，容易得到定向而集中的超声波束。超声波的这一特点，既便于定向发射以寻求目标，又便于聚焦以获得较大的声强。(2)功率大。声强与振动频率的二次方成正比。超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率越高功率越大。因此，超声波的功率可以比一般声波的功率大得多。大功率超声简称功率超声。(3)穿透力强。实验指出，超声波在气体中衰减很强，而在液体和固体中衰减很小，介质的吸收系数随波的频率增大而增大，所以当超声波的频率增加时，穿透本领会下降，为此在不同的应用中应选用适当的频率但因其声强大，且能量集中，故有较强的穿透本领。在不透明的固体中，超声波能穿透几十米的厚度。超声波碰到杂质或介质分界面有显著的反射。超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一，世界各国均重视对超声波技术在现代军事、医学、生活等领域中的应用研究。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的，它的应用研究正是结合超声波之独有特性而展开阶段，超声波在军事、医学、工业、生活及服务业中都有广泛的应用。超声波传感器又叫超声波换能器，可以分为两大类:用电气方式和机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前常用的是压电式超声波发发生器，但是现有的压电式超声波发发生器多存在功耗大，体积大，成本高，使用维护繁琐等问题，为此，需要一种超声波传感节点装置，解决现有的压电式超声波发发生器多存在功耗大，体积大，成本高，使用维护繁琐等问题，使其功耗低，小型化，成本低，使用维护简便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种超声波传感节点装置，解决现有的压电式超声波发发生器多存在功耗大，体积大，成本高，使用维护繁琐等问题，使其功耗低，小型化，成本低，使用维护简便。
为实现上述目的，本实用新型提供一种超声波传感节点装置，包括超声波发送头、超声波接收头、超声波发送组件、超声波接收组件、超声波激励组件、超声波传感组件、超声波控制组件、超声波处理组件和微处理器；微处理器通过I/O(输入输出)口连接超声波控制组件，超声波控制组件通过I/O口连接超声波激励组件，超声波激励组件通过SPI(串行外设)接口连接超声波发送组件，超声波发送组件通过差分电路物理接口连接超声波发送头；超声波接收头通过差分电路物理接口连接超声波接收组件，超声波接收组件通过I/O接口连接超声波传感组件，超声波传感组件通过SPI接口连接超声波处理组件，超声波处理组件通过I/O口连接微处理器。
在以上方案中优选的是,超声波激励组件采用调制输出38KHZ-40KHZ的超声波方波的超声波激励组件。
本实用新型的超声波传感节点装置，能够解决现有的压电式超声波发发生器多存在功耗大，体积大，成本高，使用维护繁琐等问题，其功耗低，小型化，成本低，使用维护简便。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的超声波传感节点装置的结构框图。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明。但是，显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
实施例:
一种超声波传感节点装置，如图1所示,包括超声波发送头、超声波接收头、超声波发送组件、超声波接收组件、超声波激励组件、超声波传感组件、超声波控制组件、超声波处理组件、微处理器和无线组件；微处理器通过I/O(输入输出)口连接超声波控制组件，超声波控制组件通过I/O口连接超声波激励组件，超声波激励组件通过SPI(串行外设)接口连接超声波发送组件，超声波发送组件通过差分电路物理接口连接超声波发送头；超声波接收头通过差分电路物理接口连接超声波接收组件，超声波接收组件通过I/O接口连接超声波传感组件，超声波传感组件通过SPI接口连接超声波处理组件，超声波处理组件通过I/O口连接微处理器；微处理器连接无线组件。
在上述实施例中,超声波激励组件采用调制输出38KHZ-40KHZ的超声波方波的超声波激励组件。
在上述实施例中，超声波传感组件采用根据接收的超声波信号输出一个识别信号的超声波传感组件。
在上述实施例中，超声波传感组件包括信息发送部件。
在上述实施例中，超声波传感组件包括信息接收部件。
在上述实施例中，超声波传感组件包括信息处理部件。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种超声波传感节点装置，包括超声波发送头、超声波接收头、超声波发送组件、超声波接收组件、超声波激励组件、超声波传感组件、超声波控制组件、超声波处理组件和微处理器；其特征在于:微处理器通过I/O口连接超声波控制组件，超声波控制组件通过I/O口连接超声波激励组件，超声波激励组件通过SPI接口连接超声波发送组件，超声波发送组件通过差分电路物理接口连接超声波发送头；超声波接收头通过差分电路物理接口连接超声波接收组件，超声波接收组件通过I/O接口连接超声波传感组件，超声波传感组件通过SPI接口连接超声波处理组件，超声波处理组件通过I/O口连接微处理器。
2.如权利要求1所述的超声波传感节点装置，其特征在于:超声波激励组件采用调制输出38KHZ-40KHZ的超声波方波的超声波激励组件。
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