JP2002210408A - Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device - Google Patents

Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device

Info

Publication number
JP2002210408A
JP2002210408A JP2001008426A JP2001008426A JP2002210408A JP 2002210408 A JP2002210408 A JP 2002210408A JP 2001008426 A JP2001008426 A JP 2001008426A JP 2001008426 A JP2001008426 A JP 2001008426A JP 2002210408 A JP2002210408 A JP 2002210408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
frequency
ultrasonic
transformer
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001008426A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Inai
光博 井内
Yoshinari Yoshida
善成 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP2001008426A priority Critical patent/JP2002210408A/en
Publication of JP2002210408A publication Critical patent/JP2002210408A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to be compatible with ultrasonic vibrator transducers of various specifications without providing a transformer with intermediate taps. SOLUTION: Voltages V1, V2 to be applied across both ends of respective ultrasonic vibrator transducers 12, 16 are controlled by controlling a pulse width of a pulse outputted to the primary side of a transformer 7 from a transmission circuit 1. Since the voltages across the transducers are decreased when the pulse width is narrow, while the voltages across the transducers are increased when the pulse width is wide, the transducers 12, 16 are applied with the voltages according to the pulse widths, and the driving device is compatible with the ultrasonic vibrator transducers of various specifications by using only a single transmission circuit and a transformer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば2周波魚
群探知機に用いられる超音波振動子の駆動装置に関し、
また、そのような魚群探知機や測深機などの水中探知装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving apparatus for an ultrasonic transducer used for a two-frequency fish finder, for example.
The invention also relates to an underwater detection device such as a fish finder or a sounding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】2周波魚群探知機は、高周波(たとえば
200KHz)と低周波(たとえば50KHz)の超音
波信号をそれぞれ送受信する2つの超音波振動子を備え
た魚群探知機である。高周波と低周波とは、目的に応じ
て使い分けがされる。高周波の超音波信号は分解能が高
く、ビームの指向性が鋭いので、水中の狭い領域を探知
するのに適している。一方、低周波の超音波信号は分解
能は低いが、ビームの指向性が広いので、水中の広い領
域を探知するのに適している。
2. Description of the Related Art A two-frequency fish finder is a fish finder equipped with two ultrasonic transducers for transmitting and receiving high-frequency (for example, 200 KHz) and low-frequency (for example, 50 KHz) ultrasonic signals. The high frequency and the low frequency are used properly according to the purpose. High-frequency ultrasonic signals have high resolution and sharp beam directivity, and thus are suitable for detecting small areas in water. On the other hand, a low-frequency ultrasonic signal has a low resolution, but has a wide beam directivity, and thus is suitable for detecting a wide area in water.

【0003】従来、このような2周波魚群探知機におい
て2つの超音波振動子を駆動する装置として、図10に
示すものがあった。図の21は周波数f1(高周波)の
パルスを出力する送信回路、22は送信回路21から出
力されるパルスが1次側に印加されるトランス、23は
トランス22の2次側に接続され、周波数f1の超音波
信号を発生する超音波振動子である。また、24は周波
数f2(低周波)のパルスを出力する送信回路、25は
送信回路24から出力されるパルスが1次側に印加され
るトランス、26はトランス25の2次側に接続され、
周波数f2の超音波信号を発生する超音波振動子であ
る。しかし、この装置では高周波用と低周波用の2つの
送信回路21,24が必要であり、これらは別個の回路
であるためにコストが高くなる欠点がある。
Conventionally, a device for driving two ultrasonic transducers in such a two-frequency fish finder is shown in FIG. In the figure, reference numeral 21 denotes a transmission circuit that outputs a pulse of a frequency f1 (high frequency), reference numeral 22 denotes a transformer to which a pulse output from the transmission circuit 21 is applied to the primary side, reference numeral 23 denotes a transformer connected to the secondary side of the transformer 22, and An ultrasonic transducer that generates an ultrasonic signal of f1. 24 is a transmission circuit that outputs a pulse of frequency f2 (low frequency), 25 is a transformer to which the pulse output from the transmission circuit 24 is applied to the primary side, 26 is connected to the secondary side of the transformer 25,
This is an ultrasonic transducer that generates an ultrasonic signal having a frequency f2. However, this device requires two transmitting circuits 21 and 24 for high frequency and low frequency, and these are separate circuits, so there is a disadvantage that the cost is high.

【0004】そこで、1つの送信回路で高周波と低周波
の両方に対応できるようにした装置として、図11に示
すものが知られている。図11において、30は周波数
f1(高周波)と周波数f2(低周波)のパルスを交互
に出力する送信回路、31は送信回路30から出力され
るパルスが1次側に印加されるトランス、32はトラン
ス31の2次側に接続され、周波数f1で共振する共振
回路、33は共振回路32と直列に接続された超音波振
動子、34はトランス31の2次側の中間タップ36に
接続され、周波数f2で共振する共振回路、35は共振
回路34と直列に接続された超音波振動子である。
Therefore, a device shown in FIG. 11 has been known as a device capable of coping with both a high frequency and a low frequency with one transmission circuit. In FIG. 11, reference numeral 30 denotes a transmission circuit that alternately outputs pulses of frequency f1 (high frequency) and frequency f2 (low frequency), 31 denotes a transformer to which the pulse output from the transmission circuit 30 is applied to the primary side, and 32 denotes a transformer. A resonance circuit connected to the secondary side of the transformer 31 and resonating at the frequency f1; 33, an ultrasonic transducer connected in series with the resonance circuit 32; 34, a connection to an intermediate tap 36 on the secondary side of the transformer 31; A resonance circuit which resonates at the frequency f2, and an ultrasonic transducer 35 connected in series with the resonance circuit 34.

【0005】図11の装置では、送信回路30から周波
数f1と周波数f2のパルスを交互に出力し、周波数f
1のパルスが出力されたときは、共振回路32が共振し
て超音波振動子33の両端にVαの電圧が印加され、こ
の電圧に基づいて超音波振動子33は周波数f1の超音
波信号を発生する。また、周波数f2のパルスが出力さ
れたときは、共振回路34が共振して超音波振動子35
の両端にVβの電圧が印加され、この電圧に基づいて超
音波振動子35は周波数f2の超音波信号を発生する。
この装置によれば、送信回路30とトランス31が1つ
で済むため、図10の場合に比較して回路構成が簡単に
なる。
In the apparatus shown in FIG. 11, the transmitting circuit 30 alternately outputs pulses of frequency f1 and frequency f2,
When a pulse of 1 is output, the resonance circuit 32 resonates and a voltage of Vα is applied to both ends of the ultrasonic vibrator 33. Based on this voltage, the ultrasonic vibrator 33 generates an ultrasonic signal of frequency f1. appear. When the pulse of the frequency f2 is output, the resonance circuit 34 resonates and the ultrasonic vibrator 35
Is applied to both ends of the ultrasonic transducer 35, and the ultrasonic transducer 35 generates an ultrasonic signal of the frequency f2 based on this voltage.
According to this device, since only one transmitting circuit 30 and one transformer 31 are required, the circuit configuration is simplified as compared with the case of FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
振動子の両端に加えられる電圧は、振動子の周波数と送
信出力に応じて異なる。たとえば、周波数については1
5KHz〜400KHzの間で数種類があり、送信出力
については300W〜10KWの間で数十種類があると
した場合、この組合せの数はかなり多くなる。このた
め、図11の装置において、すべての種類の振動子に対
して1つのトランス31で対応しようとすると、図12
のように、トランス31の2次側に中間タップ40を多
数設けて、超音波振動子に印加される電圧を可変にする
必要がある。しかし、これでは中間タップ40の数がい
たずらに増えすぎて、トランス31の構造が複雑になる
とともに、サイズも大型化するという問題がある。
However, the voltage applied to both ends of the ultrasonic transducer differs according to the frequency of the transducer and the transmission output. For example, 1 for frequency
If there are several types between 5 KHz and 400 KHz, and there are several tens of transmission outputs between 300 W and 10 KW, the number of this combination is considerably large. For this reason, in the apparatus shown in FIG. 11, if one type of transformer 31 is used for all types of transducers, FIG.
As described above, it is necessary to provide a large number of intermediate taps 40 on the secondary side of the transformer 31 to make the voltage applied to the ultrasonic transducer variable. However, this has a problem that the number of the intermediate taps 40 is unnecessarily increased, which complicates the structure of the transformer 31 and increases its size.

【0007】本発明は、上記問題点を解決し、1つの送
信回路およびトランスを用いた場合でも、トランスに中
間タップを設けることなく、各種仕様の超音波振動子に
対応できるようにすることを課題としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is to make it possible to cope with ultrasonic transducers of various specifications without providing an intermediate tap in a transformer even when one transmission circuit and a transformer are used. It is an issue.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、送信回路から出力されるパルスのパルス
幅を制御することにより、超音波振動子の両端に印加さ
れる電圧を制御するようにしたものである。このように
することで、超音波振動子の両端に印加される電圧はパ
ルス幅に応じて調節することができるので、電圧を調節
するためにトランスに中間タップを多数設ける必要がな
くなり、トランスの構造が簡単になって回路を小型、軽
量に構成することができる。
To solve the above problems, the present invention controls the voltage applied to both ends of an ultrasonic transducer by controlling the pulse width of a pulse output from a transmission circuit. It is intended to be. By doing so, the voltage applied to both ends of the ultrasonic transducer can be adjusted according to the pulse width, so that it is not necessary to provide a large number of intermediate taps in the transformer in order to adjust the voltage. The structure is simplified, and the circuit can be made small and lightweight.

【0009】本発明の典型的な実施形態においては、送
信回路はパルス発生回路と、このパルス発生回路で発生
するパルスの周波数およびパルス幅を制御する制御部と
を含む。この場合、接続される超音波振動子を指定する
ための情報(たとえば型式)を入力する入力部を設け、
この入力部から入力された情報に基づいて、制御部がパ
ルスの周波数およびパルス幅を制御するように構成する
ことができる。
In a typical embodiment of the present invention, a transmitting circuit includes a pulse generating circuit and a control unit for controlling a frequency and a pulse width of a pulse generated by the pulse generating circuit. In this case, an input unit for inputting information (for example, a model) for designating an ultrasonic transducer to be connected is provided,
The control unit can be configured to control the frequency and pulse width of the pulse based on the information input from the input unit.

【0010】また、送信回路から出力されるパルスに対
して、複数の超音波振動子に同時に電圧が印加されない
ようにするために、パルスの周波数に応じて共振する共
振回路が設けられる。典型的な実施形態では、共振回路
は各超音波振動子に直列に接続され、共振回路および超
音波振動子からなる複数の直列体が、トランスの2次側
に並列に接続される。
In order to prevent a voltage from being simultaneously applied to a plurality of ultrasonic transducers for a pulse output from the transmission circuit, a resonance circuit which resonates in accordance with the frequency of the pulse is provided. In a typical embodiment, a resonance circuit is connected in series to each ultrasonic transducer, and a plurality of series bodies including the resonance circuit and the ultrasonic transducer are connected in parallel to the secondary side of the transformer.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態に係る
2周波魚群探知機の一例を示したブロック図である。な
お、ここでは本発明に関係するブロックだけを示してあ
り、表示部などは図示を省略してある。図1において、
1は複数種類(ここでは2種類)の周波数のパルスを出
力する送信回路であって、パルス発生回路2、CPU
3、メモリ4、スイッチング回路5、および高圧電源回
路6から構成されている。7は送信回路1から出力され
るパルスが1次側に印加されるトランス、7aはトラン
ス7の1次巻線、7bはトランス7の2次巻線、8はC
PU3に対して各種の指令やデータを入力するための入
力部である。そして送信回路1、トランス7および入力
部8によって、超音波振動子の駆動装置が構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a two-frequency fish finder according to an embodiment of the present invention. Here, only blocks related to the present invention are shown, and a display unit and the like are not shown. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a transmission circuit that outputs pulses of a plurality of types (here, two types) of frequency, a pulse generation circuit 2, a CPU
3, a memory 4, a switching circuit 5, and a high-voltage power supply circuit 6. 7 is a transformer to which a pulse output from the transmission circuit 1 is applied to the primary side, 7a is a primary winding of the transformer 7, 7b is a secondary winding of the transformer 7, and 8 is C
An input unit for inputting various commands and data to the PU 3. The transmission circuit 1, the transformer 7, and the input unit 8 constitute a driving device for the ultrasonic transducer.

【0012】トランス7の2次巻線7bの両端には、L
C共振回路11および超音波振動子12の直列体と、L
C共振回路15および超音波振動子16の直列体とが並
列に接続されている。LC共振回路11はコイル9およ
びコンデンサ10が直列に接続されたものであり、共振
周波数がf1に設定されている。LC共振回路15はコ
イル13およびコンデンサ14が直列に接続されたもの
であり、共振周波数がf2に設定されている。なお、ト
ランス7の2次巻線7bの一端は、図示しない受信回路
へ接続される。
Both ends of the secondary winding 7b of the transformer 7 have L
A series body of a C resonance circuit 11 and an ultrasonic transducer 12;
A series body of the C resonance circuit 15 and the ultrasonic vibrator 16 is connected in parallel. The LC resonance circuit 11 includes a coil 9 and a capacitor 10 connected in series, and has a resonance frequency set to f1. The LC resonance circuit 15 includes a coil 13 and a capacitor 14 connected in series, and has a resonance frequency set to f2. One end of the secondary winding 7b of the transformer 7 is connected to a receiving circuit (not shown).

【0013】次に、図1の装置の動作を説明する。送信
回路1において、パルス発生回路2は、CPU3からの
送信指令に基づいて、図2に示すように、周波数f1
(高周波)のパルスP1と、周波数f2(低周波)のパ
ルスP2を交互に発生する。CPU3は本発明の制御部
を構成しており、パルス発生回路2で発生するパルスP
1,P2のパルス幅を制御する。後述するように、この
パルス幅を制御することによって、超音波振動子12,
16の両端に印加される電圧V1,V2を制御すること
ができる。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. In the transmission circuit 1, based on a transmission command from the CPU 3, the pulse generation circuit 2, as shown in FIG.
A (high-frequency) pulse P1 and a frequency f2 (low-frequency) pulse P2 are generated alternately. The CPU 3 constitutes the control unit of the present invention, and the pulse P generated by the pulse generation circuit 2
1, the pulse width of P2 is controlled. As will be described later, by controlling the pulse width, the ultrasonic transducers 12 and
It is possible to control the voltages V1 and V2 applied to both ends of the 16.

【0014】上記のようなパルス幅の制御を行なうに先
立って、入力部8において超音波振動子12,16を指
定するための情報、たとえば振動子の型式を入力し、こ
れをメモリ4に設定しておく。CPU3は、この設定さ
れた情報に基づいて、メモリ4にあらかじめ記憶されて
いる該当型式の振動子に対応する周波数および送信出力
を読み出し、これらに基づいてパルス発生回路2に対し
て、周波数とパルス幅を指定する制御信号を出力する。
なお、入力部8からは、型式に代えて振動子に対応する
周波数や送信出力を直接入力してもよい。
Prior to performing the pulse width control as described above, information for designating the ultrasonic transducers 12 and 16, for example, the type of the transducers, is input to the input unit 8 and set in the memory 4. Keep it. The CPU 3 reads out the frequency and the transmission output corresponding to the transducer of the corresponding type stored in the memory 4 in advance based on the set information, and sends the frequency and the pulse to the pulse generation circuit 2 based on these. Outputs a control signal specifying the width.
The input unit 8 may directly input a frequency or a transmission output corresponding to the vibrator instead of the model.

【0015】上記制御信号を受けて、パルス発生回路2
からは、図2に示した所定の周波数および所定のパルス
幅をもったパルスP1,P2が出力され、これらのパル
スはスイッチング回路5へ入力される。スイッチング回
路5は、2個のパワートランジスタを備えた周知のプッ
シュプル電力増幅回路からなり、上記パルスに基づくト
ランジスタのオン・オフ動作により、高圧電源回路6の
電源電圧Voをスイッチングして、図3に示すような高
圧のパルス51,52をトランス7の1次巻線7aに出
力する。このときの各パルスの電圧V(振幅値)は、V
=2Voとなる。図3(a)は周波数f1のパルスP1
に基づいて発生したパルス51を示しており、図3
(b)は周波数f2のパルスP2に基づいて発生したパ
ルス52を示している。なお、高圧電源回路6を可変電
源で構成することにより、電圧Vの値を調整することが
できる。
In response to the control signal, the pulse generation circuit 2
From this, pulses P1 and P2 having a predetermined frequency and a predetermined pulse width shown in FIG. 2 are output, and these pulses are input to the switching circuit 5. The switching circuit 5 comprises a well-known push-pull power amplifying circuit having two power transistors, and switches the power supply voltage Vo of the high-voltage power supply circuit 6 by turning on / off the transistor based on the pulse. Are output to the primary winding 7a of the transformer 7 as shown in FIG. At this time, the voltage V (amplitude value) of each pulse is V
= 2Vo. FIG. 3A shows a pulse P1 having a frequency f1.
3 shows a pulse 51 generated based on FIG.
(B) shows the pulse 52 generated based on the pulse P2 of the frequency f2. The value of the voltage V can be adjusted by configuring the high-voltage power supply circuit 6 with a variable power supply.

【0016】いま、トランス7の1次巻線7aに、図3
(a)のパルス51(周波数f1)が出力された場合、
当該パルス51に基づいてトランス7の2次巻線7bの
両端に発生する電圧により、共振回路11が共振して、
超音波振動子12の両端に電圧V1(振幅値)が印加さ
れる。この電圧の波形は正弦波となる。超音波振動子1
2は、電圧V1の印加により周波数f1の超音波信号を
発生する。また、トランス7の1次巻線7aに、図3
(b)のパルス52(周波数f2)が出力された場合、
当該パルス52に基づいてトランス7の2次側に発生す
る電圧により、共振回路15が共振して、超音波振動子
16の両端に電圧V2(振幅値)が印加される。この電
圧の波形も正弦波である。超音波振動子16は、電圧V
2の印加により周波数f2の超音波信号を発生する。
Now, the primary winding 7a of the transformer 7 is
When the pulse 51 (frequency f1) of (a) is output,
The voltage generated across the secondary winding 7b of the transformer 7 based on the pulse 51 causes the resonance circuit 11 to resonate,
A voltage V1 (amplitude value) is applied to both ends of the ultrasonic transducer 12. The waveform of this voltage is a sine wave. Ultrasonic transducer 1
2 generates an ultrasonic signal having a frequency f1 by applying the voltage V1. Also, the primary winding 7a of the transformer 7 is
When the pulse 52 (frequency f2) of (b) is output,
The voltage generated on the secondary side of the transformer 7 based on the pulse 52 causes the resonance circuit 15 to resonate, and a voltage V2 (amplitude value) is applied to both ends of the ultrasonic transducer 16. The waveform of this voltage is also a sine wave. The ultrasonic transducer 16 has a voltage V
2 generates an ultrasonic signal of frequency f2.

【0017】このようにして、送信回路1から周波数f
1のパルス51と周波数f2のパルス52とを交互に出
力し、超音波振動子12,16を交互に駆動することに
より、超音波振動子12,16からは、図4に示すよう
に、周波数f1の超音波信号61と周波数f2の超音波
信号62とが交互に送信される。
In this way, the frequency f
The pulse 51 of frequency 1 and the pulse 52 of frequency f2 are alternately output, and the ultrasonic transducers 12 and 16 are alternately driven, so that the ultrasonic transducers 12 and 16 output the frequency as shown in FIG. The ultrasonic signal 61 of f1 and the ultrasonic signal 62 of frequency f2 are transmitted alternately.

【0018】ここで、周波数f1のパルス51に対して
は共振回路15は共振せず、したがって、超音波振動子
16の両端の電圧V2は殆どゼロとなり、振動子16は
動作しない。また、周波数f2のパルス52に対しては
共振回路11は共振せず、したがって、超音波振動子1
2の両端の電圧V1は殆どゼロとなり、振動子12は動
作しない。こうして、各周波数に対応する共振周波数を
持った共振回路11,15によって、超音波振動子1
2,16を選択的に駆動することができ、両振動子間の
アイソレーションが確保される。
Here, the resonance circuit 15 does not resonate with the pulse 51 of the frequency f1, so that the voltage V2 across the ultrasonic vibrator 16 becomes almost zero, and the vibrator 16 does not operate. Further, the resonance circuit 11 does not resonate with the pulse 52 having the frequency f2.
The voltage V1 across the two terminals 2 is almost zero, and the vibrator 12 does not operate. Thus, the ultrasonic vibrator 1 is controlled by the resonance circuits 11 and 15 having the resonance frequencies corresponding to the respective frequencies.
2 and 16 can be selectively driven, and isolation between the two vibrators is ensured.

【0019】ところで、前述のように、超音波振動子に
おいては何種類もの周波数および送信出力の仕様が存在
するので、使用する超音波振動子に応じて、振動子に印
加する電圧を変える必要がある。このため、本発明では
図3のパルス51,52のパルス幅W1,W2を制御す
ることによって、超音波振動子12,16の両端の電圧
V1,V2を調節し、振動子から発生する超音波信号の
送信出力を制御するようにしている。
As described above, since there are many types of frequency and transmission output specifications in the ultrasonic vibrator, it is necessary to change the voltage applied to the vibrator according to the ultrasonic vibrator to be used. is there. Therefore, in the present invention, by controlling the pulse widths W1 and W2 of the pulses 51 and 52 in FIG. 3, the voltages V1 and V2 across the ultrasonic transducers 12 and 16 are adjusted, and the ultrasonic waves generated from the transducers are adjusted. The transmission output of the signal is controlled.

【0020】図5は、パルス幅と振動子の印加電圧との
関係を示した図である。図5(a)のように、パルス5
1のパルス幅がW1aの場合は、超音波振動子12の両
端には図5(b)の実線のような振幅値V1aの電圧が
印加される。いま、パルス幅をW1aからW1bに変え
た場合(W1a<W1b)、超音波振動子12の両端に
は図5(b)の破線のような振幅値V1bの電圧が印加
される(V1a<V1b)。すなわち、パルス51のパ
ルス幅を狭くすれば、超音波振動子12の両端の電圧は
低くなり、パルス51のパルス幅を広くすれば、超音波
振動子12の両端の電圧は高くなる。したがって、図6
および図7に示すように、パルス51のデューティを変
えてパルス幅を制御することで、超音波振動子12の印
加電圧をV1a,V1bのように変えることができる。
この結果、1つの送信回路1および1つのトランス7に
よって、各種仕様の振動子に対応することが可能とな
る。以上のことは、パルス電圧52のパルス幅W2と超
音波振動子16の両端の電圧に関しても同様である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the pulse width and the voltage applied to the vibrator. As shown in FIG.
When the pulse width of the pulse No. 1 is W1a, a voltage having an amplitude value V1a as shown by a solid line in FIG. When the pulse width is changed from W1a to W1b (W1a <W1b), a voltage having an amplitude value V1b as shown by a broken line in FIG. 5B is applied to both ends of the ultrasonic transducer 12 (V1a <V1b). ). That is, if the pulse width of the pulse 51 is reduced, the voltage at both ends of the ultrasonic transducer 12 decreases, and if the pulse width of the pulse 51 is increased, the voltage at both ends of the ultrasonic transducer 12 increases. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 7 and FIG. 7, by changing the duty of the pulse 51 and controlling the pulse width, the voltage applied to the ultrasonic transducer 12 can be changed as V1a and V1b.
As a result, one transmission circuit 1 and one transformer 7 can support transducers of various specifications. The same applies to the pulse width W2 of the pulse voltage 52 and the voltage across the ultrasonic vibrator 16.

【0021】図8および図9は、上記のようなパルス幅
制御を行った場合に、超音波振動子12,16から出力
される超音波信号を示したものである。図8は、パルス
51のパルス幅W1をパルス52のパルス幅W2よりも
広くした場合の例であり、超音波振動子12から発射さ
れる超音波信号61(周波数f1)の振幅が、超音波振
動子16から発射される超音波信号62(周波数f2)
の振幅よりも大きくなって、高周波の送信出力が増大し
ている。図9は、図8とは逆にパルス52のパルス幅W
2をパルス51のパルス幅W1よりも広くした場合の例
であり、超音波振動子16から発射される超音波信号6
2の振幅が、超音波振動子12から発射される超音波信
号61の振幅よりも大きくなって、低周波の送信出力が
増大している。
FIGS. 8 and 9 show ultrasonic signals output from the ultrasonic transducers 12 and 16 when the above-described pulse width control is performed. FIG. 8 shows an example in which the pulse width W1 of the pulse 51 is wider than the pulse width W2 of the pulse 52. The amplitude of the ultrasonic signal 61 (frequency f1) emitted from the ultrasonic transducer 12 is Ultrasonic signal 62 (frequency f2) emitted from vibrator 16
, And the high-frequency transmission output increases. FIG. 9 shows the pulse width W of the pulse 52, which is opposite to FIG.
This is an example in which 2 is wider than the pulse width W1 of the pulse 51, and the ultrasonic signal 6 emitted from the ultrasonic transducer 16
2 is larger than the amplitude of the ultrasonic signal 61 emitted from the ultrasonic transducer 12, and the transmission output of the low frequency is increasing.

【0022】なお、上記実施形態においては、パルス発
生回路2から高周波パルスと、低周波パルスとが交互に
出力されるようにしているが、これに加えて、パルス発
生回路2から高周波パルスあるいは低周波パルスのみが
連続して出力される機能を付加してもよい。この場合、
高周波パルスおよび低周波パルスを交互に出力するか、
高周波パルスあるいは低周波パルスのみを連続して出力
するかは、入力部8において切換スイッチや画面操作等
によって選択するようにすればよい。
In the above embodiment, the high-frequency pulse and the low-frequency pulse are alternately output from the pulse generation circuit 2. In addition, the high-frequency pulse or the low-frequency pulse is output from the pulse generation circuit 2. A function of continuously outputting only the frequency pulse may be added. in this case,
Alternately output high and low frequency pulses,
Whether to continuously output only the high-frequency pulse or the low-frequency pulse may be selected by a changeover switch or a screen operation in the input unit 8.

【0023】以上の説明では2周波を用いる例を示した
が、本発明は3周波以上の周波数を用いる場合にも適用
することができる。また、以上の説明では水中探知装置
として魚群探知機を例に挙げたが、本発明は水底までの
距離を測定する測深機やソナーなどにも適用が可能であ
る。
In the above description, an example using two frequencies is shown, but the present invention can be applied to a case where three or more frequencies are used. In the above description, a fish finder was used as an example of the underwater detection device. However, the present invention can also be applied to a sounder or a sonar for measuring the distance to the bottom of the water.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ルス幅の制御によって超音波振動子の印加電圧を制御す
るようにしたことで、トランスに多数の中間タップを設
ける必要がなくなり、トランスの構造が簡単になって回
路を小型、軽量に構成することができる。また、1つの
送信回路で各種の周波数および送信出力を有する超音波
振動子の仕様に対応できるため、装置の汎用性を高める
ことができる。
As described above, according to the present invention, since the applied voltage of the ultrasonic vibrator is controlled by controlling the pulse width, it is not necessary to provide a large number of intermediate taps in the transformer. The structure of the transformer is simplified, and the circuit can be made small and lightweight. In addition, since one transmission circuit can cope with the specifications of an ultrasonic transducer having various frequencies and transmission outputs, the versatility of the device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る2周波魚群探知機のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a two-frequency fish finder according to an embodiment of the present invention.

【図2】パルス発生回路から出力されるパルスを示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating pulses output from a pulse generation circuit.

【図3】トランスの1次側に出力されるパルスを示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating pulses output to the primary side of a transformer.

【図4】超音波振動子から送信される超音波信号を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing an ultrasonic signal transmitted from an ultrasonic transducer.

【図5】パルス幅と振動子の印加電圧との関係を示した
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a pulse width and a voltage applied to a vibrator.

【図6】パルス幅が狭い場合の振動子の印加電圧を示し
た図である。
FIG. 6 is a diagram showing an applied voltage of a vibrator when a pulse width is narrow.

【図7】パルス幅が広い場合の振動子の印加電圧を示し
た図である。
FIG. 7 is a diagram showing an applied voltage of a vibrator when a pulse width is wide.

【図8】パルス幅制御を行った場合の超音波信号を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an ultrasonic signal when pulse width control is performed.

【図9】パルス幅制御を行った場合の超音波信号を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an ultrasonic signal when pulse width control is performed.

【図10】従来例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional example.

【図11】他の従来例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another conventional example.

【図12】他の従来例における中間タップを説明する図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an intermediate tap in another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信回路 2 パルス発生回路 3 CPU(制御部) 4 メモリ 5 スイッチング回路 6 高圧電源回路 7 トランス 8 入力部 11,15 共振回路 12,16 超音波振動子 51,52 パルス 61,62 超音波信号 W1,W2,W1a,W1b パルス幅 V1,V2,V1a,V1b 振動子の印加電圧 REFERENCE SIGNS LIST 1 transmission circuit 2 pulse generation circuit 3 CPU (control unit) 4 memory 5 switching circuit 6 high-voltage power supply circuit 7 transformer 8 input unit 11, 15 resonance circuit 12, 16 ultrasonic transducer 51, 52 pulse 61, 62 ultrasonic signal W1 , W2, W1a, W1b Pulse width V1, V2, V1a, V1b Applied voltage of oscillator

フロントページの続き Fターム(参考) 5D107 AA06 AA12 AA13 BB09 CD02 CD03 DE02 5J083 AA02 AB01 AB08 AC32 AE04 AE06 BA05 BA09 CB13 CC01 CC05 Continued on the front page F term (reference) 5D107 AA06 AA12 AA13 BB09 CD02 CD03 DE02 5J083 AA02 AB01 AB08 AC32 AE04 AE06 BA05 BA09 CB13 CC01 CC05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数種類の周波数のパルスを出力する送信
回路と、前記送信回路から出力されるパルスが1次側に
印加されるトランスとを備え、前記パルスの周波数に応
じて前記トランスの2次側に接続される複数の超音波振
動子を選択的に駆動する超音波振動子の駆動装置におい
て、 前記パルスのパルス幅を制御することにより、当該パル
スで駆動される超音波振動子の両端に印加される電圧を
制御することを特徴とする超音波振動子の駆動装置。
A transmission circuit for outputting pulses of a plurality of types of frequencies; and a transformer to which a pulse output from the transmission circuit is applied to a primary side. In the ultrasonic vibrator driving device for selectively driving a plurality of ultrasonic vibrators connected to the next side, by controlling the pulse width of the pulse, both ends of the ultrasonic vibrator driven by the pulse A driving device for an ultrasonic vibrator, which controls a voltage applied to the ultrasonic transducer.
【請求項2】請求項1に記載の超音波振動子の駆動装置
において、 前記送信回路は、パルス発生回路と、このパルス発生回
路で発生するパルスの周波数およびパルス幅を制御する
制御部とを含むことを特徴とする超音波振動子の駆動装
置。
2. The ultrasonic transducer driving device according to claim 1, wherein the transmission circuit includes a pulse generation circuit and a control unit that controls a frequency and a pulse width of a pulse generated by the pulse generation circuit. A driving device for an ultrasonic vibrator, comprising:
【請求項3】請求項2に記載の超音波振動子の駆動装置
において、 トランスの2次側に接続される超音波振動子を指定する
ための情報を入力する入力部を備え、前記制御部は、前
記入力部から入力された情報に基づいて、パルスの周波
数およびパルス幅を制御することを特徴とする超音波振
動子の駆動装置。
3. The ultrasonic vibrator driving apparatus according to claim 2, further comprising: an input unit for inputting information for designating an ultrasonic vibrator connected to a secondary side of a transformer, wherein the control unit includes: Is a device for controlling the frequency and pulse width of a pulse based on information input from the input unit.
【請求項4】複数種類の周波数のパルスを出力する送信
回路と、 前記送信回路で生成されたパルスが1次側に印加される
トランスと、 前記トランスの2次側に接続され、前記パルスの周波数
に応じて選択的に駆動される複数の超音波振動子とを備
え、 前記パルスのパルス幅を制御することにより、当該パル
スで駆動される超音波振動子の両端に印加される電圧を
制御することを特徴とする水中探知装置。
4. A transmission circuit for outputting pulses of a plurality of kinds of frequencies; a transformer to which a pulse generated by the transmission circuit is applied to a primary side; A plurality of ultrasonic transducers selectively driven in accordance with a frequency; controlling a pulse width of the pulse to control a voltage applied to both ends of the ultrasonic transducer driven by the pulse; Underwater detection device characterized by performing.
【請求項5】請求項4に記載の水中探知装置において、 前記パルスの周波数に応じて共振する共振回路が各超音
波振動子に直列に接続されており、 前記共振回路および超音波振動子からなる複数の直列体
が、前記トランスの2次側に並列に接続されていること
を特徴とする水中探知装置。
5. The underwater detection device according to claim 4, wherein a resonance circuit that resonates in accordance with a frequency of the pulse is connected in series to each of the ultrasonic vibrators. Wherein a plurality of series bodies are connected in parallel to the secondary side of the transformer.
JP2001008426A 2001-01-17 2001-01-17 Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device Pending JP2002210408A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001008426A JP2002210408A (en) 2001-01-17 2001-01-17 Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001008426A JP2002210408A (en) 2001-01-17 2001-01-17 Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002210408A true JP2002210408A (en) 2002-07-30

Family

ID=18876047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001008426A Pending JP2002210408A (en) 2001-01-17 2001-01-17 Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002210408A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010190866A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Furuno Electric Co Ltd Drive device for ultrasonic transducer, and underwater detection device with the same
JP2010230425A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Denso Corp Obstacle detector
JP2017116527A (en) * 2015-10-21 2017-06-29 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Controlling output signal independently of first harmonic
JP2020163312A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 日本アビオニクス株式会社 Ultrasonic transducer driving circuit and ultrasonic welding device
DE102021106587A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Pepperl+Fuchs Se Supply voltage independent ultrasonic generator with variable PWM
WO2024149599A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 Atlas Elektronik Gmbh Waterborne sound generator and method for providing a transmission signal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642188U (en) * 1987-06-23 1989-01-09
JPH0663507A (en) * 1992-08-24 1994-03-08 Tdk Corp Piezoelectric vibrator driving circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642188U (en) * 1987-06-23 1989-01-09
JPH0663507A (en) * 1992-08-24 1994-03-08 Tdk Corp Piezoelectric vibrator driving circuit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010190866A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Furuno Electric Co Ltd Drive device for ultrasonic transducer, and underwater detection device with the same
JP2010230425A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Denso Corp Obstacle detector
JP2017116527A (en) * 2015-10-21 2017-06-29 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Controlling output signal independently of first harmonic
JP2020163312A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 日本アビオニクス株式会社 Ultrasonic transducer driving circuit and ultrasonic welding device
JP7298098B2 (en) 2019-03-29 2023-06-27 日本アビオニクス株式会社 Ultrasonic vibrator drive circuit and ultrasonic welding device
DE102021106587A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Pepperl+Fuchs Se Supply voltage independent ultrasonic generator with variable PWM
DE102021106587B4 (en) 2021-03-18 2022-10-13 Pepperl+Fuchs Se Supply voltage independent ultrasonic generator with variable PWM
WO2024149599A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 Atlas Elektronik Gmbh Waterborne sound generator and method for providing a transmission signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7505600B2 (en) Processor control of an audio transducer
AU759652B2 (en) Transducer signal waveshaping system
JPH0685343A (en) Piezoelectric transconverter for power
JP5384491B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2014035323A (en) Transmission circuit, semiconductor device, ultrasonic sensor and vehicle
US4232241A (en) Electric circuit for driving a piezoelectric vibrator
JP2004354224A (en) Ultrasonic transmitter, ultrasonic transmitting and receiving apparatus, and detection device
JP2002210408A (en) Device for driving ultrasonic vibrator transducer and underwater detecting device
JP2009180670A (en) Underwater sensor
JP2007085867A (en) Driving method and device of ultrasonic transmitter
KR102158040B1 (en) Multiple frequency ultrasonic generator and frequency control method
JP5231921B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2022071522A1 (en) Ultrasonic wave generator, vibrator, and object detection device
US6559758B2 (en) Multi-tone warning sounder
JP2004057477A (en) Ultrasonic diagnostic instrument
JPS62240032A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
EP1507603B1 (en) Acoustic alarm having a piezo-electric element driven at multiple frequencies
JPH07336198A (en) Pulse generation circuit and ultrasonic diagnostic device using the circuit
JPH0792252A (en) Radar transmitter for vessel
JP2002277532A (en) Piezoelectric transducer switching device for underwater detector
JPS6329543B2 (en)
KR940011995A (en) Display Circuit Driving Circuit and Driving Method
GB2488390A (en) Object detection
JP3521887B2 (en) Underwater ultrasonic transducer
JPH07219553A (en) Piezoelectric buzzer driving circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101118

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110316