JPH0119111Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、超音波送信素子（トランスジユー
サ）を電気パルスで励振することにより、２点間
の伝送時間測定のために被測定物を通して離間し
た超音波受信素子に対して或はエコー測定のため
に被測定物を透過させるように超音波パルスを送
信する超音波パルス送信回路に関する。

この種の超音波パルス送信回路で超音波パルス
を発生させる場合、超音波送信素子を励振するた
めの電気パルスが周囲の他の測定装置へ誘導によ
りパルス雑音を与えるだけでなく、送信回路と協
働する超音波受信素子に付属する超音波受信回路
へ直接その励振用電気パルスが廻り込むと、その
後縁が送信直後の受信信号に重畳して微少距離領
域の測定を難しくする。第１図はミリメートルオ
ーダ間隔の伝送時間を測定するための超音波送受
信回路において前述の問題を解消する従来の回路
を示すもので、パルス駆動回路１から供給される
電気パルスは、高調波を少くするためにsin²特性
のフイルタ２を通して超音波送信素子３を励振
し、一方超音波受信素子４で受信されたパルス
は、調整ボリユームRV１及び出力トランスＴ１
を備えたバランス回路５を通して伝送時間を測定
する処理回路６へ供給される。微少距離測定のた
めに両素子３，４間は接近していることにより、
特に送信側リード線７から受信側リード線８へ主
として静電誘導によりパルス雑音が生じるが、調
整ボリユームRV１の調整によりリード線８の両
側の誘導レベルがバランスされ、処理回路６には
超音波受信素子４で受信された本来の受信信号が
供給されることになる。しかしながら、この回路
では測定状態に応じてバランス回路５を調整せね
ばならず、また誘導パルスにより超音波受信素子
４が直接駆動されることに因る雑音は除去でき
ず、さらに血管等の可動体を測定する場合にはリ
ード線７，８が揺れるためにバランス回路５のバ
ランスを完全に行えない致命的な欠点がある。こ
の場合通常のパルストランスを用いてパルス駆動
回路１で一次巻線を駆動し、二次巻線で超音波送
信素子３を浮かした状態で励振することが考えら
れるが、両巻線間の静電容量により細いパルスの
伝送は難しく、フローテイングトランスを用いる
と高価になる。

よつて、本考案は所属の超音波受信回路或は他
の周辺装置への超音波送信素子励振用電気パルス
の廻り込みを安価な回路構成で低減させ得る超音
波パルス送信回路を提供することを目的とする。

次に、本考案を図示の実施例を基に説明する。

第２図は本考案による超音波パルス送信回路を
示すもので、第１図のパルス駆動回路１及び超音
波送信素子３間に、入出力端子間で分布定数回路
として機能し、巻線間では巻線比１：１の変成器
機能を備えた変成器、所謂同相信号しや断用変成
器１０（以下単に変成器１０とする）が挿入され
ている。即ち、パルス駆動回路１に変成器１０の
両巻線１１，１２の一方側同相端子，が接続
し、その他方側端子，は超音波送信素子３に
接続している。変成器１０は、周知の如く巻線比
を１：１とし、高周波用コアに分布定数回路を形
成するように例えば第３図に示す如く二本の巻線
１１，１２をより合わせて巻回されている。そし
て分布定数回路としての伝送インピーダンスは、
巻線１１，１２の導体の太さと、その絶縁物の外
径及び誘電率で定まり、伝送周波数特性は導体の
太さとその絶縁物の誘電体損失により定まるため
に通常の変成器として使用する場合よりもかなり
高くできる。そしてこの実施例では0.1μsのパル
スを通過させ得るように、また巻線の分布定数で
の伝送インピーダンスは超音波送信素子３のイン
ピーダンスに整合するように形成されている。
尚、この整合は端子，又は，間に並列抵
抗を付加して調整してもよい。さらに、それぞれ
の巻線１１，１２のインダクタンスは、0.1μsの
パルスに対して呈するインピーダンスが超音波送
信素子３のインピーダンスに較べて十分大きく、
例えば２桁程度大きくなるように1mH程度に形
成されている。このような同相信号しや断用変成
器の通常の使用例としては、コンピユータのイン
タフエイス、信号伝送回路等において、アースラ
インに挿入された一方側巻線に誘起された雑音を
信号ラインに挿入された他方側巻線に同相、かつ
同一レベルで誘起させることにより、信号ライン
の一端から他端へ信号を伝送する際にアースライ
ンに雑音が生じたとしてもアースライン及び信号
ライン間では雑音を相殺させている。

本考案における同相信号しや断用変成器１０の
作用は次の通りである。

パルス駆動回路１から例えばパルス幅0.1μs、
振幅150Vのパルスが変成器１０へ供給されると、
これは変成器１０を分布定数型伝送回路として減
衰することなく伝搬し、超音波送信素子３を励振
し、超音波パルスを送信させる。一方変成器１０
の両巻線１１，１２にそれぞれ挿入している回路
インピーダンスは大きく、したがつて互の変成器
負荷が大きいために端子及び間並びに端子
及び間のインピーダンスはそれぞれのインダク
タンスによりほぼ規定される。つまり、それぞれ
の大きなインピーダンスが超音波送信素子４をア
ースから浮かせた状態にする。これにより、ライ
ン７から浮遊容量を通して超音波受信装置４或は
近辺の他の装置及びアースを経由して流れるパル
ス電流が減少するだけでなく、流れたとしても逆
極性の誘導パルスにより互に相殺される。この際
しかもライン７の互に逆極性のパルスの振幅は変
成器１０の入力電圧150のほぼ1/2即ち75V及び−
75Vになる。したがつて、超音波受信回路のライ
ン８にはほとんど誘導パルスが生じなくなり、送
信素子励振用電気パルスの発生直後に生じる受信
信号も干渉を受けず、送受信素子３，４を互によ
り接近させて脈動する直径１mm程度の血管或は筋
肉の拡張・収縮も測定できるようになり、同時に
使用する血流計等他のME機器への干渉も無くな
る。

尚、第３図に示す如く変成器１０の端子，
側をアース側に取り付けた方が超音波送信素子３
から巻線１１，１２をバイパスして入るアース間
の浮遊容量が小さくなり変成器１０をより有効に
機能させ得る。

第４図は本考案の別の実施例を示すもので、送
信素子励振用電気パルスの電磁放射も抑制するた
めにsin²特性のフイルタが第１図と同様に送信回
路に挿入され、また超音波受信素子４にも同相信
号しや断用変成器２０を接続し、ライン８に生じ
た誘導パルスをその原理により相手方巻線へ同相
同レベルで誘起させることにより、微少な誘導パ
ルスをさらに低減させるようにしたものである。

以上、本考案により超音波送信素子を単にそれ
自体周知の同相信号しや断用変成器を通してパル
ス駆動することにより、分布定数回路による細い
パルスでの励振が可能となり、このパルス成分に
対するそれぞれの巻線インピーダンスも容易に十
分に大きくできるために送信素子の両側のライン
をアースから浮かせ、パルス電位を1/2の振幅で
逆極性にできるため、周囲への特に静電誘導障害
を大巾に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波パルス送受信回路例、第
２図は本考案の超音波パルス送信回路及び所属の
受信回路、第３図は本考案による同相信号しや断
用変成器の概略斜視図並びに第４図は本考案によ
る別の超音波パルス送受信回路を示す。 ３……超音波送信素子、４……超音波受信素
子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 パルス駆動回路からの電気パルスで励振される
   ことにより、超音波送信素子で超音波パルスを送
   信する超音波パルス送信回路において、 前記電気パルスを送出する前記パルス駆動回路
   の両出力端子及び前記超音波送信素子の両入力端
   子間に、伝送インピーダンスが前記超音波送信素
   子のインピーダンスに整合する分布定数回路とし
   て構成され、かつ巻き線比が１：１である同相信
   号除去用変成器が挿入されていることを特徴とす
   る超音波パルス送信回路。