专利名称：气介式超声波浪仪的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种测量设备，特别是涉及一种气介式超声波浪仪。
背景技术：
目前，已有的波浪监测手段很多，但都分别存在一定的缺陷(1)浮标波浪仪无法在海流较强的海域使用。浮标受到锚链的束缚，测量误差较 大。只能测量单点的波浪。(2)坐底式水声波浪仪在大浪情况下测量误差大，限制了其应用范围。如果要实 现实时在线监测，必须牵引电缆上岸，电缆的布设和维护都十分困难。只能测量单点的波浪。(3)压力式波浪仪无法测量高频的波浪。如果要实现实时在线监测，必须牵引电 缆上岸，电缆的布设和维护都十分困难。只能测量单点的波浪。(4)光学波浪仪无法在夜间使用，无法在雾天使用，大浪情况下测量误差较大。 仪器测量精度受观测员经验和主观影响大，人员素质对观测结果影响很大。无法实现自动 化监测。观测人员工作量大。只能测量单点的波浪。(5)导航雷达波浪仪价格昂贵，受降水影响严重。中到大雨的情况下无法准确测 量。在我国这样的大洋西岸国家，热带风暴是最重要的海洋灾害天气，而此仪器恰好此情况 下无法使用，因此应用上意义不大。(6)地波雷达波浪仪价格极其昂贵，虽能测量波浪，但是测量的精度尚未得到很 好的验证，资料准确性并不完全可靠。(7)微波高度计仅能测量卫星轨道正下方一条线上的波浪的有效波高，受降水 影响比导航雷达波浪仪还要严重。作为卫星遥感手段，时间和空间覆盖率都十分低，不能实 现全球的连续密集观测。(8)合成孔径雷达价格极其昂贵。虽然是卫星遥感手段，却难以实现全球的观 测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能稳定、测量误差小、价格低廉的气介式超声波浪 仪。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是本发明是一种气介式超声波浪仪，它包括发射脉冲信号的发射机和接收脉冲信号 的接收机；所述的发射机主要由时基脉冲发生器、受控振荡器和推挽放大器组成，所述的时 基脉冲发生器输出端连接受控振荡器输入端，受控振荡器的输出端连接推挽放大器的输入 端，时基脉冲发生器输出经受控振荡器输出一个振荡信号给推挽放大器；所述的前置放大 器的输出端连接后置放大器的输入端，前置放大器将从发射机接收到的脉冲信号放大后送 入后置放大器，后置放大器22的输出端连接检波器。
所述的时基脉冲发生器由14级串行进位二进制计数器/分频器振荡器⑶4060集 成电路及手表用时钟振荡晶体32768构成；CD4060集成电路包括一个振荡器和一个14级 串行二进制计数器，振荡器可以设计成RC振荡电路或晶体振荡电路。所述的受控振荡器采用低功耗单稳态触发器/多谐振荡器的集成电路CD404。采用上述方案后，本发明具有以下优点1、性能稳定。由于本发明的受控振荡器由CD4047构成，采用了特殊保护电路，性 能相当稳定，该电路允许电容端的波形在Vdd以上和Vss以下摆动，而不需外接电阻，因此 就消除了由于外接电阻Rs容易产生寄生振荡的缺点。其次，CD4047电路在设计上用了负 载能力较大的缓冲反相器，减小了由于工作期间输出阻抗的变化(尤其是在高频下)而 影响振荡频率的稳定性。同时，它还降低了转折电压的范围，使其从30% -70% Vdd降低到 33% -67% Vdd,因而也提高了频率的稳定度。因而只要注意选择温度系数小的外接电容和 电阻就可得到频率相当稳定的振荡器。2、测量误差小。由于本发明后置放大器在本电路中利用缓冲放大后使包络前沿更 加陡峭后的波形去触发一个固定宽度的窄脉冲发生器，利用它来消除由电源耦合过来的发 射信号的拖尾信号，因而减小了发射信号所引起的盲区。从窄脉冲的前沿与包络信号前沿 对比还可以看出，窄脉冲的前沿更加陡峭，因而测时误差也进一步降低。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明发射机的电路框图2是本发明的发射机的电路图3是本发明时基脉冲发生器的电路图4是本发明受控振荡器的电路图4A是本发明受控振荡器的输出波形图4B是本发明受控振荡器构成上升沿触发器电路图4C是本发明受控振荡器上升沿触发信号与Q端输出信号波形图
图5是本发明接收机的电路框图6是本发明接收机的电路图7是本发明检波器的电路图。
具体实施例方式如图1、图5所示，本发明是一种气介式超声波浪仪，它包括发射脉冲信号的发射 机1和接收脉冲信号的接收机2。如图1、图2所示，所述的发射机1主要由时基脉冲发生器11、受控振荡器12和推 挽放大器组成13。所述的时基脉冲发生器11输出端连接受控振荡器12输入端，受控振荡 器12的输出端连接推挽放大器13的输入端，时基脉冲发生器11经受控振荡器12输出一 个振荡信号给推挽放大器13。如图3所示，所述的时基脉冲发生器由14级串行进位二进制计数器/分频器振 荡器⑶4060集成电路及手表用时钟振荡晶体32768构成；⑶4060集成电路包括一个振荡器和一个14级串行二进制计数器，振荡器可以设计成RC振荡电路或晶体振荡电路。本 电路采用晶体振荡器。振荡器工作频率为32768Hz，经14级分频后为2Hz，13级分频后为
4Hz，......，得到的相应的时钟周期为S/2、S/4........由于波高测量的频率不低于2Hz，
故我们既可以在Q14(脚3)上得到S/2的取样周期，也可以在Q13(脚2)上得到S/4的取样周期。如图2、图4所示，所述的受控振荡器采用低功耗单稳态触发器/多谐振荡器的集 成电路CD4047。该集成电路包括无稳态、单稳态、二分频和再触发电路四个部分组成。其实现各种 功能的连接如表1所示。在所有应用中都必须外接电阻Rx和电容Cx。表1CD4047功能端连接表
权利要求
一种气介式超声波浪仪，其特征在于它包括发射脉冲信号的发射机和接收脉冲信号的接收机；所述的发射机主要由时基脉冲发生器、受控振荡器和推挽放大器组成，所述的时基脉冲发生器输出端连接受控振荡器输入端，受控振荡器的输出端连接推挽放大器的输入端，时基脉冲发生器输出经受控振荡器输出一个振荡信号给推挽放大器；所述的接收机主要由前置放大器、后置放大器和检波器组成，所述的前置放大器的输出端连接后置放大器的输入端，前置放大器将从发射机接收到的脉冲信号放大后送入后置放大器，后置放大器22的输出端连接检波器。
2.根据权利要求1所述的气介式超声波浪仪，其特征在于所述的时基脉冲发生器 由14级串行进位二进制计数器/分频器振荡器CD4060集成电路及手表用时钟振荡晶体 32768构成；⑶4060集成电路包括一个振荡器和一个14级串行二进制计数器，振荡器可以 设计成RC振荡电路或晶体振荡电路。
3.根据权利要求1所述的气介式超声波浪仪，其特征在于所述的受控振荡器采用低 功耗单稳态触发器/多谐振荡器的集成电路CD404。
全文摘要
本发明公开了一种气介式超声波浪仪，它包括发射脉冲信号的发射机和接收脉冲信号的接收机；所述的发射机主要由时基脉冲发生器、受控振荡器和推挽放大器组成，所述的时基脉冲发生器输出端连接受控振荡器输入端，受控振荡器的输出端连接推挽放大器的输入端，时基脉冲发生器输出经受控振荡器输出一个振荡信号给推挽放大器；所述的接收机主要由前置放大器和后置放大器组成，所述的前置放大器的输出端连接后置放大器的输入端，前置放大器将从发射机接收到的脉冲信号放大后送入后置放大器。本发明具有性能稳定、测量误差小、价格低廉的优点。
文档编号G01C13/00GK101995241SQ200910042148
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者孙强 申请人:厦门瀛寰电子科技有限公司