用于超声换能器的高压检测电路的制作方法

本技术涉及超声换能器的，特别是一种用于超声换能器的高压检测电路。

背景技术：

1、超声换能器是一种将电磁能转化为机械能（声能）的装置，通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成，广泛应用于工业检测、医疗设备、超声清洗等领域。超声换能器的工作时通常需要数百伏至数千伏的高压驱动信号，为确保其安全稳定运行，需对其工作电压进行实时监测。但是目前的高压检测电路大多存在以下缺陷：其一，电气隔离不足，高低压电路未有效隔离，高压干扰易窜入低压检测回路，导致检测模块损坏，存在严重安全隐患；其二，在高频高压场景下，信号传输易失真，无法准确反映超声换能器实际工作电压，检测精度较低；其三，电路参数固定，难以适配不同功率、不同工作频率的换能器型号，兼容性较差。由此，亟需解决上述问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于超声换能器的高压检测电路，包括信号输入接口in、超声换能器td、所述高压分压模块以及信号调理模块，所述超声换能器td的第一引脚连接于所述高压分压模块的输入端和所述信号输入接口in之间，所述超声换能器td的第三引脚连接于所述高压分压模块的输出端和接地端pe之间，所述高压分压模块和所述信号调理模块之间耦接有隔离变压器t5，

2、所述信号调理模块包括运算放大器u6b，所述隔离变压器t5的输出端和所述运算放大器u6b的同相输入端之间依次串联有整流二极管d45和电阻r6，所述运算放大器u6b的同相输入端和接地端gnd之间并联有电阻r120，所述运算放大器u6b的同相输入端和接地端gnd之间还并联有滤波电容c46；所述运算放大器u6b的反相输入端和接地端gnd之间串联有电阻r121，所述运算放大器u6b的输出端连接有信号输出模块，所述运算放大器u6b的输出端和反相输入端之间并联有电阻r122；所述运算放大器u6b的第一引脚与接地端gnd连接，所述运算放大器u6b的第二引脚连接工作电压供电端。

3、进一步的，所述高压分压模块包括依次串联的电阻r45、电阻r46、电阻r47、电阻r48及电阻r49，所述电阻r45连接于所述信号输入接口in和所述超声换能器td的第一引脚之间，所述电阻r49连接于所述超声换能器td的第三引脚和接地端pe之间。

4、进一步的，所述隔离变压器t5的第一引脚连接于所述电阻r48和所述电阻r49之间，所述隔离变压器t5的第二引脚连接所述整流二极管d45，所述隔离变压器t5的第三引脚连接接地端gnd，所述隔离变压器t5的第四引脚连接接地端pe。

5、进一步的，所述高压分压模块内的各电阻的耐压值均不低于所述超声换能器td的最大工作电压的1.5倍，且精度不低于1%。

6、进一步的，所述信号输出模块包括限流电阻r50、信号输出接口out和滤波电容c17，所述限流电阻r50串联于所述运算放大器u6b的输出端和所述信号输出接口out之间，所述滤波电容c17的一端连接在所述信号输出接口out和所述限流电阻r50之间，所述滤波电容c17的另一端连接接地端gnd。

7、进一步的，所述运算放大器u6b的同相输入端和所述工作电压供电端之间并接有稳压器d47。

8、进一步的，所述隔离变压器t5的隔离耐压不低于2000v，且带宽不低于1mhz。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：其一，通过隔离变压器t5的设置，能够实现高低压电路物理隔离，有效抑制高压干扰，大幅提升检测电路的安全性与稳定性，实现强电气隔离；

10、其二，在高压分压模块的线性特性与隔离变压器t5的宽频特性结合，确保高频高压信号无失真检测，检测精度≤5%，能够实现高精度检测；

11、其三，集成稳压器d47构成的过压保护机制，可在电压异常时及时钳位，避免后端设备损毁，能够实现过压保护；

12、其四，兼容性较高，分压电阻、隔离变压器t5的参数可根据换能器型号灵活调整，适配不同功率、不同工作电压的换能器检测需求；

13、其五，电路相对简洁，模块结构清晰，元器件选型通用，易于集成、调试及工业化批量生产，从而解决了现有技术中的技术问题；总体而言，本实用新型具备了安全性高、兼容性强、检测精度高的优点，能够实现强电气隔离，抑制高压干扰，同时保证高频高压信号的检测精度，还具备过压保护功能，适用于各类换能器的高压检测场景。

1.一种用于超声换能器的高压检测电路，包括信号输入接口in、超声换能器td、所述高压分压模块以及信号调理模块，所述超声换能器td的第一引脚连接于所述高压分压模块的输入端和所述信号输入接口in之间，所述超声换能器td的第三引脚连接于所述高压分压模块的输出端和接地端pe之间，其特征在于：所述高压分压模块和所述信号调理模块之间耦接有隔离变压器t5，

2.根据权利要求1所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述高压分压模块包括依次串联的电阻r45、电阻r46、电阻r47、电阻r48及电阻r49，所述电阻r45连接于所述信号输入接口in和所述超声换能器td的第一引脚之间，所述电阻r49连接于所述超声换能器td的第三引脚和接地端pe之间。

3.根据权利要求2所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述隔离变压器t5的第一引脚连接于所述电阻r48和所述电阻r49之间，所述隔离变压器t5的第二引脚连接所述整流二极管d45，所述隔离变压器t5的第三引脚连接接地端gnd，所述隔离变压器t5的第四引脚连接接地端pe。

4.根据权利要求2所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述高压分压模块内的各电阻的耐压值均不低于所述超声换能器td的最大工作电压的1.5倍，且精度不低于1%。

5.根据权利要求1所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述信号输出模块包括限流电阻r50、信号输出接口out和滤波电容c17，所述限流电阻r50串联于所述运算放大器u6b的输出端和所述信号输出接口out之间，所述滤波电容c17的一端连接在所述信号输出接口out和所述限流电阻r50之间，所述滤波电容c17的另一端连接接地端gnd。

6.根据权利要求1所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述运算放大器u6b的同相输入端和所述工作电压供电端之间并接有稳压器d47。

7.根据权利要求1所述的用于超声换能器的高压检测电路，其特征在于：所述隔离变压器t5的隔离耐压不低于2000v，且带宽不低于1mhz。