¿És el disseny del medidor d'ultrasons Doppler tan senzill que ja s'ha resolt?

El fluxòmetre ultrasònic Doppler és un dispositiu que utilitza el principi de desplaçament de freqüència Doppler per mesurar la velocitat del flux líquid. Per tant, els fluxòmetres ultrasònics Doppler són adequats per a mesurar fluids que contenen partícules sòlides o borbors, però no per mesurar aigua pura.

Actualment estem treballant en un fluxòmetre ultrasònic Doppler i anotem el procés aquí per tenir en compte els obstacles:
En primer lloc, un fluxòmetre ultrasònic requereix dos sònars ultrasònics, un per enviar senyals i l'altre per rebre-les. Per tant, el circuit es divideix en dues parts: una s'utilitza per enviar la senyal d'impuls del sònar, i l'altra s'utilitza per processar la senyal rebuda;
En primer lloc, hi ha el circuit d'impuls: primer, s'utilitza un oscil·lador de cristall per generar una senyal d'ona quadrada, i després s'utilitza l'ona quadrada per construir un desplaçador de fase utilitzant un circuit d'amplificador operatiu. Després, les dues senyals es fan servir per amplificar-les a través del circuit d'amplificador operatiu com a senyal d'impuls per impulsar el sònar. La senyal d'impuls depurada final és la que es mostra a la següent figura:

El punt a tenir en compte aquí és que l'amplitud i el valor cresta a cresta de la senyal d'impuls no poden ser massa petits, i generalment es recomana que sigui major de 5V.
La part superior es divideix en tres circuits en total. Un és el circuit de desplaçament de fase construït per l'amplificador operacional, l'altre és el seguidor per millorar la capacitat de càrrega, i l'últim és el circuit d'amplificació de senyal. Mitjançant la conducció de la sonda amb la senyal anterior, es pot conduir correctament.
La segona part és la part de processament de la senyal rebuda, similar al processament de les senyals del detector. En primer lloc, la senyal s'isola per assegurar que la senyal posterior no afecti la senyal del detector anterior. Després de l'isolament, la senyal es nenvia a un filtre de passa banda. La freqüència central i el factor de qualitat del filtre de passa banda han de ser dissenyats per una mateixa persona, i la freqüència central s'ha d'establir segons els paràmetres de la sonda. La freqüència central varia en funció de la sonda.

La senyal de sortida del filtre de passa banda es envia a l'amplificador de senyals, i el factor d'amplificació s'ajusta normalment segons les necessitats reals, el que també està relacionat amb la tensions d'alimentació de l'amplificador operatiu. La senyal amplificada no pot arribar a la saturació, ja que això afectaria els resultats finals de les proves; Després, s'afegeix una tensió de biaix perquè la senyal del detector té senyals positives i negatives, que pertanyen a senyals d'alternat. Per tant, s'aplica una tensió de biaix i la senyal és després enviada al multiplicador. La senyal de referència del multiplicador utilitza la senyal de sortida de l'oscil·lador cristal mencionat anteriorment per al processament de diferència de freqüència. La senyal final de sortida del multiplicador es envia al filtre de passa baixa. La freqüència de tall del filtre de passa baixa depèn de les necessitats reals. La senyal de sortida del filtre de passa baixa es envia al temporitzador 555, que es converteix en una senyal de puls. La senyal de puls es envia al microcontrolador per al processament. Utilitzant la funció d'captura d'entrada del microcontrolador, el resultat de reconeixement del microcontrolador s'ajusta amb el valor real de flux, i es realitzen una sèrie d'operacions de conversió per obtenir el valor de flux desitjat. En una etapa posterior, es pot afegir una corrent de 4-20mA. Sortida, més adequada per a la transmissió a llarg distància. El diagrama següent mostra el circuit d'impulsió i el circuit d'amplificació, respectivament.