一种多频段变阻换能器的制作方法

本实用新型涉及换能器技术领域，特别涉及一种多频段变阻换能器。

背景技术：
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随着近年来农田灌溉方法的改变，以及裸漏水源的减少和污染，大量使用农药所引起的昆虫数量和种类的减少，使得繁育期的鸟类对农作物的破坏加大。

换能器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，在驱鸟设备中非常常见。常用的驱鸟设备的超声波换能器主要有压电陶瓷换能器和电磁式换能器。电磁式采用常见的号角式动圈喇叭，其机械结构和能量转换效率主要还是集中在20KHz以下范围；压电陶瓷式的输出功率则和加在其上的电压成正比，适用频段由机械尺寸决定，同样尺寸频宽受限制，不能保证在大范围频段工作下的功率输出。不同的鸟类对于不同波段的超声波的刺激的敏感程度并不相同，因此若想针对所有不同的鸟类都有良好的驱离效果，超声波换能器发出的信号频率需要在17KHz到35KHz的范围内变换。

传统的换能器皆为定阻式换能器，在工作频率变化很大的情况下，如果要求输出功率基本恒定，几乎无法工作。原因是在低频段由于自身感应电动势的降低，线圈势必通过很大的电流，容易烧坏线圈；在高频段，由于自身感应电动势的上升，输出功率必定下降，达不到预期对鸟类的驱离效果。

技术实现要素：
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鉴于此，有必要设计一种能够克服以上缺陷的多频段变阻换能器。

一种多频段变阻换能器，包括：导磁柱轴向间隔套有4个音圈，分别为第一音圈、第二音圈、第三音圈和第四音圈；

第一音圈的第一输出端与第一功放输入端连接，第一音圈的第二输出端与第二继电器的动触点连接；第二音圈的第一输出端与第三继电器的动触点连接，第二音圈的第二输出端与第四继电器的动触点连接；第三音圈的第一输出端与第一继电器的动触点连接，第三音圈的第二输出端与第五继电器的动触点连接；第四音圈的第一输出端与第六继电器的动触点连接，第四音圈的第二输出端与第二功放输入端连接；第二继电器的常开触点与第三继电器的常开触电连接，第二继电器的常闭触点与第二攻放输入端连接；第三继电器的常闭触点与第一功放输入端连接；第四继电器的常开触点与第一继电器的常开触电连接，第四继电器的常闭触点与第二功放输入端连接；第一继电器的常闭触点与第一功放输入端连接；第五继电器的常开触点与第六继电器的常开触点连接，第五继电器的常闭触点与第二功放输入端连接；第六继电器的常闭触点与第三音圈的第一输出端连接；

第一继电器的线圈、第二继电器的线圈、第三继电器的线圈、第四继电器的线圈、第五继电器的线圈和第六继电器的线圈的一端分别与串入并出移位寄存器的6个并行输出端对应连接；串入并出移位寄存器的数据输入端与微控制单元MCU的数据输出端连接。

采用本实用新型实施例中提供的多频段变阻换能器，特别适用于驱鸟设备中驱离不同鸟类的场景。单片机发出不同频率的信号时，通过继电器工作状态的组合切换指令，调整换能器的阻抗，使得换能器在整个17kHz—35kHz的频率范围内具有相同的输出功率，不会因为频率不同造成换能器阻抗不同而引起换能器过载或输出功率减小。

附图说明：

附图1是本实用新型实施例中的多频段变阻换能器的部分结构示意图；

附图2是本实用新型实施例中的多频段变阻换能器的MCU控制继电器部分电路连接图；

附图3是本实用新型实施例中继电器控制音圈电路连接图。

具体实施方式：

为了给出一种发出信号频率范围大且能够保证输出功率的换能器的实现方案，本实用新型实施例提供了一种多频段变阻换能器，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明。

参阅图1所示，本实用新型实施例中提供的一种多频段变阻换能器，包括：

导磁柱轴向间隔套有4个音圈，分别为第一音圈、第二音圈、第三音圈和第四音圈；

具体的，换能器包括：磁钢1、导磁柱2、线包3、振膜4、音圈固定筒5、；其中，磁钢1为圆筒状，导磁柱2其柱部21插入磁钢1中且柱部21与磁钢1内壁有间隙，在前述间隙内插入音圈固定筒5且使音圈固定筒5套在导磁柱2柱部21外，音圈固定筒5为一端封闭的圆筒状，在音圈固定筒5外盘绕有4个音圈，振膜中部与音圈固定筒封闭端接触。

第一音圈的第一输出端与第一功放输入端连接，第一音圈的第二输出端与第二继电器的动触点连接；第二音圈的第一输出端与第三继电器的动触点连接，第二音圈的第二输出端与第四继电器的动触点连接；第三音圈的第一输出端与第一继电器的动触点连接，第三音圈的第二输出端与第五继电器的动触点连接；第四音圈的第一输出端与第六继电器的动触点连接，第四音圈的第二输出端与第二功放输入端连接；第二继电器的常开触点与第三继电器的常开触电连接，第二继电器的常闭触点与第二攻放输入端连接；第三继电器的常闭触点与第一功放输入端连接；第四继电器的常开触点与第一继电器的常开触电连接，第四继电器的常闭触点与第二功放输入端连接；第一继电器的常闭触点与第一功放输入端连接；第五继电器的常开触点与第六继电器的常开触点连接，第五继电器的常闭触点与第二功放输入端连接；第六继电器的常闭触点与第三音圈的第一输出端连接。

第一继电器的线圈、第二继电器的线圈、第三继电器的线圈、第四继电器的线圈、第五继电器的线圈和第六继电器的线圈的一端分别与串入并出移位寄存器的6个并行输出端对应连接；串入并出移位寄存器的数据输入端与微控制单元MCU的数据输出端连接。

具体的，参阅图2所示，MCU采用型号为89C52的单片机，该MCU上的所有引脚都与现有技术中定义相同，在此不再一一赘述。串入并出移位寄存器采用型号为74HC595的移位寄存器，所有引脚也都与现有技术中定义相同，在此不再一一赘述。其中，引脚SER为串行输入数据，引脚QA～QF为并行输出数据。继电器线圈1为继电器RLY1的线圈，继电器线圈2为继电器RLY2的线圈，继电器线圈3为继电器RLY3的线圈，继电器线圈4为继电器RLY4的线圈，继电器线圈5为继电器RLY5的线圈，继电器线圈6为继电器RLY6的线圈。

参阅图3所示，其中每个音圈旁的1和2代表，该音圈的第一输出端和第二输出端，如，第一音圈旁的1代表第一音圈的第一输出端，第一音圈旁的2代表第二音圈的第二输出端；各个继电器旁的A、B、C代表继电器的三个触点，其中A为继电器的常闭触点，B为继电器的常开触点，C为继电器的动触点。功率放大电路旁的1表示第一功放输入端，功率放大电路旁的2表示第二功放输入端。

本实用新型提供的多频段变阻换能器，发出的信号频率在17kHz～35kHz之间，高低频相差18kHz，5kHz一个频点，单个音圈在频率为15kHz时的阻抗值为4欧姆。4个音圈共有4种连接方式。

第一种：在信号频率最高时，达到35kHz，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器不动作，4个音圈并联；

第二种：在信号频率为30kHz时，MCU控制第一继电器和第四继电器动作，第二继电器、第三继电器、第五继电器和第六继电器不动作，第一音圈和第二音圈并联为1组，第三音圈和第四音圈并联为一组，然后将2组串联；

第三种：在信号频率为25kHz时，MCU控制第二继电器、第三继电器、第五继电器和第六继电器动作，第一继电器和第四继电器不动作，第一音圈和第二音圈串联为一组，第三音圈和第四音圈串联为一组，然后将2组并联；

第四种：在信号频率最低时，为17kHz时，MCU控制六个继电器动作，4个音圈串联。

综上所述，本实用新型实施例中提供的多频段变阻换能器，特别适用于驱鸟设备中驱离不同鸟类的场景。单片机发出不同频率的信号时，通过继电器工作状态的组合切换指令，调整换能器的阻抗，使得换能器在整个17kHz—35kHz的频率范围内具有相同的输出功率，不会因为频率不同造成换能器阻抗不同而引起换能器过载或输出功率减小。