Je návrh Dopplerova ultrazvukového průtokoměru tak jednoduchý, že se podařilo vyřešit?

Dopplerův ultrazvukový průtokoměr je zařízení, které využívá principu Dopplerova frekvenčního posunu k měření rychlosti proudění kapaliny. Proto jsou ultrazvukové průtokoměry Doppler vhodné pro měření kapalin obsahujících pevné částice nebo bubliny, nikoli však pro měření čisté vody.

V současné době pracujeme na Dopplerově ultrazvukovém průtokoměru a zde zapisujeme proces, abychom měli na paměti překážky:
Za prvé, ultrazvukový průtokoměr vyžaduje dvě ultrazvukové sondy, jednu pro přenos signálů a druhou pro příjem signálů. Proto je obvod rozdělen na dvě části: jedna se používá pro přenos řídícího signálu sondy a druhá se používá pro zpracování přijímaného signálu;
Za prvé je zde budicí obvod: nejprve se krystalový oscilátor používá ke generování signálu obdélníkové vlny a poté se signál obdélníkové vlny používá k vytvoření fázového posunovače pomocí obvodu operačního zesilovače. Poté jsou tyto dva signály zesíleny obvodem operačního zesilovače jako řídicí signál pro řízení sondy. Konečný odladěný řídicí signál je znázorněn na následujícím obrázku:

Zde je třeba poznamenat, že amplituda a špičková hodnota řídicího signálu nemohou být příliš malé a obecně se doporučuje, aby byly větší než 5V.
Výše uvedená část je rozdělena celkem do tří okruhů. Jedním je obvod fázového posunu vytvořený operačním zesilovačem, druhým je sledovací obvod pro zlepšení zatížitelnosti a posledním je obvod zesílení signálu. Poháněním sondy výše uvedeným signálem ji lze úspěšně řídit.
Druhá část je část zpracování přijímaného signálu, podobně jako zpracování signálů detektorů. Za prvé, signál je izolován, aby se zajistilo, že zadní signál neovlivní signál předního detektoru. Po izolaci je signál odeslán do pásmového filtru. Středový kmitočet a činitel jakosti pásmové propusti by si měl navrhnout sám a středový kmitočet by měl být nastaven podle parametrů sondy. Střední frekvence se liší v závislosti na sondě.

Výstupní signál pásmového filtru je posílán do zesilovače signálu a zesilovací faktor se obecně nastavuje podle skutečných potřeb, což souvisí i s napájecím napětím operačního zesilovače. Zesílený signál nemůže dosáhnout saturace, což ovlivní konečné výsledky testu; Poté je přidáno předpětí, protože signál detektoru má kladné a záporné signály, které patří ke střídavým signálům. Proto je aplikováno předpětí a signál je poté odeslán do násobiče. Referenční signál násobiče využívá výstupní signál krystalového oscilátoru zmíněný výše pro diferenciální frekvenční zpracování. Konečný výstupní signál násobiče je odeslán do dolní propusti. Mezní frekvence dolní propusti závisí na skutečných potřebách. Výstupní signál dolní propusti je odeslán do časovače 555, který je převeden na pulzní signál. Pulzní signál je odeslán do mikrokontroléru ke zpracování. Pomocí funkce zachycení vstupu mikrokontroléru je výsledek rozpoznání mikrokontroléru kalibrován se skutečnou hodnotou průtoku a je provedena řada převodních operací pro získání požadované hodnoty průtoku. V pozdější fázi lze přidat proud 4-20 mA. Výstup, vhodnější pro přenos na dlouhé vzdálenosti. Následující schéma znázorňuje budicí obvod a zesilovací obvod.