¿Es el diseño del caudalímetro ultrasónico Doppler tan simple que ya se ha resuelto?

El caudalímetro ultrasónico Doppler es un dispositivo que utiliza el principio de cambio de frecuencia Doppler para medir la velocidad del flujo de líquido. Por lo tanto, los caudalímetros ultrasónicos Doppler son adecuados para medir fluidos que contienen partículas sólidas o burbujas, pero no para medir agua pura.

Actualmente estamos trabajando en un medidor de flujo ultrasónico Doppler y anotando el proceso aquí para tener en cuenta los obstáculos:
En primer lugar, un caudalímetro ultrasónico requiere dos sondas ultrasónicas, una para transmitir señales y otra para recibir señales. Por lo tanto, el circuito se divide en dos partes: una se usa para transmitir la señal de activación de la sonda y la otra se usa para procesar la señal recibida;
En primer lugar, está el circuito impulsor: primero, se usa un oscilador de cristal para generar una señal de onda cuadrada, y luego la señal de onda cuadrada se usa para construir un desfasador usando un circuito amplificador operacional. Luego, las dos señales se amplifican a través del circuito amplificador operacional como señal de activación para controlar la sonda. La señal de conducción final depurada se muestra en la siguiente figura:

El punto a tener en cuenta aquí es que la amplitud y el valor pico a pico de la señal de conducción no pueden ser demasiado pequeños y, en general, se recomienda que sean superiores a 5 V.
La parte anterior se divide en tres circuitos en total. Uno es el circuito de cambio de fase construido por el amplificador operacional, el otro es el seguidor para mejorar la capacidad de carga y el último es el circuito de amplificación de señal. Al accionar la sonda con la señal anterior, se puede accionar con éxito.
La segunda parte es la parte de procesamiento de la señal recibida, similar al procesamiento de las señales del detector. En primer lugar, la señal se aísla para garantizar que la señal de fondo no afecte la señal del detector frontal. Después del aislamiento, la señal se envía a un filtro de paso de banda. La frecuencia central y el factor de calidad del filtro de paso de banda deben diseñarse usted mismo y la frecuencia central debe configurarse de acuerdo con los parámetros de la sonda. La frecuencia central varía dependiendo de la sonda.

La señal de salida del filtro de paso de banda se envía al amplificador de señal y el factor de amplificación generalmente se establece de acuerdo con las necesidades reales, lo que también está relacionado con el voltaje de alimentación del amplificador operacional. La señal amplificada no puede alcanzar la saturación, lo que afectará los resultados finales de la prueba; Luego, se agrega un voltaje de polarización porque la señal del detector tiene señales positivas y negativas, que pertenecen a señales de CA. Por lo tanto, se aplica un voltaje de polarización y luego la señal se envía al multiplicador. La señal de referencia del multiplicador utiliza la señal de salida del oscilador de cristal mencionada anteriormente para el procesamiento de frecuencia diferencial. La señal de salida final del multiplicador se envía al filtro de paso bajo. La frecuencia de corte del filtro de paso bajo depende de las necesidades reales. La señal de salida del filtro de paso bajo se envía al temporizador 555, que se convierte en una señal de pulso. La señal de pulso se envía al microcontrolador para su procesamiento. Utilizando la función de captura de entrada del microcontrolador, el resultado del reconocimiento del microcontrolador se calibra con el valor de flujo real y se llevan a cabo una serie de operaciones de conversión para obtener el valor de flujo deseado. En la etapa posterior, se puede agregar una corriente de 4-20 mA. Salida, más adecuada para transmisiones de larga distancia. El siguiente diagrama muestra el circuito de conducción y el circuito de amplificación, respectivamente.