Je návrh Dopplerova ultrazvukového tokoměru tak jednoduchý, že již byl problém vyřešen?

Dopplerův ultrazvukový proudomer je přístroj, který využívá principu Dopplerova posuvu frekvence k měření rychlosti tekutin. Proto jsou Dopplerovy ultrazvukové proudomery vhodné pro měření tekutin obsahujících pevné částice nebo plyniny, ale nejsou určeny pro měření čisté vody.

Právě teď pracujeme na Dopplerově ultrazvukovém proudomeru a zde si zapisujeme proces, abychom si pamatovali překážky:
Za prvé, ultrazvukový přístroj na měření průtoku vyžaduje dva ultrazvukové snímače, jeden pro vysílání signálů a druhý pro jejich přijímání. Proto je obvod rozdělen na dvě části: jedna se používá pro vysílání poháněcího signálu snímače a druhá pro zpracování přijatého signálu;
Za prvé, existuje poháněcí obvod: nejprve se používá křišťálový oscilátor k generování signálu ctvercové vlny a poté se tento signál ctvercové vlny použije k sestavení fázového posuvu pomocí obvodu operačního zesilovače. Poté jsou dva signály zesíleny prostřednictvím operačního zesilovače jako poháněcí signál pro ovládání snímače. Konečně laděný poháněcí signál je znázorněn v následujícím obrázku:

Bod, na který je třeba si dávat pozor, je, že amplituda a hodnota vrcholového rozdílu poháněcího signálu nemůže být příliš malá a obvykle se doporučuje, aby byla větší než 5V.
Uvedená část je celkem rozdělena na tři obvody. Jeden je obvod pro posun fáze postavený pomocí operačního zesilovače, druhý je následovník pro zlepšení vytížení a poslední je obvod pro zesílení signálu. Provozním sondou s uvedeným signálem lze úspěšně ovládat.
Druhá část se týká zpracování přijatého signálu, podobně jako zpracování signálů detektoru. Nejprve je signál izolován, aby se zajistilo, že zadní signál nepoškodí signál předního detektoru. Po izolaci je signál odeslán do pásmového filtru. Střední frekvence a kvalitní faktor pásmového filtru by měly být navrženy samostatně a střední frekvence by měla být nastavena podle parametrů sonda. Střední frekvence se liší v závislosti na sondě.

Výstupní signál pásmového filtru je odeslán do signálového zvětšovače a faktor zvětšení se obvykle nastavuje podle skutečných potřeb, což je také spojeno s napájecím napětím operačního zvětšovače. Zvětšený signál nesmí dosáhnout nasycení, což by ovlivnilo konečné výsledky měření; Poté je přidáno posuvné napětí, protože detekční signál má kladné i záporné signály, které patří mezi AC signály. Proto je aplikováno posuvné napětí a signál je pak odeslán do násobitele. Referenční signál násobitele používá výstupní signál krystalového oscilátoru zmíněného výše pro zpracování rozdílové frekvence. Konečný výstupní signál násobitele je odeslán do nízkopropustného filtru. Odstřihová frekvence nízkopropustného filtru závisí na skutečných potřebách. Výstupní signál nízkopropustného filtru je odeslán do časovače 555, který je převeden na pulzní signál. Pulzní signál je odeslán do mikrokontroléru pro zpracování. Pomocí funkce vstupního zachycení mikrokontroléru je výsledek rozpoznání mikrokontroléru kalibrován s reálnou průtokovou hodnotou a provedena je řada konverzních operací pro získání požadované průtokové hodnoty. V pozdějším stadiu lze přidat výstupní současný proud 4-20mA, který je vhodnější pro dlouhodistance přenos. Následující diagram ukazuje pohonnou obvod a zvětšovací obvod, postupně.