Le design du compteur ultrasonore Doppler est-il si simple qu'il a déjà été résolu ?

Le flowmètre ultrasonore Doppler est un appareil qui utilise le principe de décalage de fréquence Doppler pour mesurer la vitesse d'écoulement d'un liquide. Par conséquent, les flowmètres ultrasonores Doppler sont adaptés pour mesurer des fluides contenant des particules solides ou des bulles, mais pas pour mesurer de l'eau pure.

Nous travaillons actuellement sur un flowmètre ultrasonore Doppler et notons ici le processus afin de garder à l'esprit les obstacles :
Tout d'abord, un flowmètre ultrasonore nécessite deux sondes ultrasonores, l'une pour émettre des signaux et l'autre pour recevoir des signaux. Par conséquent, le circuit est divisé en deux parties : l'une est utilisée pour transmettre le signal de commande de la sonde, et l'autre est utilisée pour traiter le signal reçu ;
Tout d'abord, il y a le circuit de commande : premièrement, un oscillateur à cristal est utilisé pour générer un signal carré, puis ce signal carré est utilisé pour construire un décalage de phase à l'aide d'un circuit à amplificateur opérationnel. Ensuite, les deux signaux sont amplifiés par le circuit à amplificateur opérationnel comme signal de commande pour actionner la sonde. Le signal de commande final ajusté est montré dans la figure suivante :

Le point à noter ici est que l'amplitude et la valeur crête-à-crête du signal de commande ne doivent pas être trop petites, et il est généralement recommandé qu'elles soient supérieures à 5V.
La partie ci-dessus est divisée en trois circuits au total. L'un est le circuit de déphasage construit par l'amplificateur opérationnel, l'autre est le suiveur pour améliorer la capacité de charge, et le dernier est le circuit d'amplification du signal. En actionnant la sonde avec le signal ci-dessus, elle peut être activée avec succès.
La deuxième partie est la partie de traitement du signal reçu, similaire au traitement des signaux de détecteur. Tout d'abord, le signal est isolé pour s'assurer que le signal arrière ne affecte pas le signal du détecteur avant. Après l'isolation, le signal est envoyé à un filtre passe-bande. La fréquence centrale et le facteur de qualité du filtre passe-bande doivent être conçus par soi-même, et la fréquence centrale doit être définie en fonction des paramètres de la sonde. La fréquence centrale varie en fonction de la sonde.

Le signal de sortie du filtre passe-bande est envoyé vers l'amplificateur de signal, et le facteur d'amplification est généralement défini en fonction des besoins réels, ce qui est également lié à la tension d'alimentation de l'amplificateur opérationnel. Le signal amplifié ne doit pas atteindre la saturation, car cela affectera les résultats finaux des tests ; Ensuite, une tension de polarisation est ajoutée car le signal détecteur a des signaux positifs et négatifs, qui appartiennent aux signaux alternatifs. Par conséquent, une tension de polarisation est appliquée et le signal est ensuite envoyé vers le multiplicateur. Le signal de référence du multiplicateur utilise le signal de sortie de l'oscillateur cristal mentionné précédemment pour un traitement de différence de fréquence. Le signal de sortie final du multiplicateur est envoyé vers le filtre passe-bas. La fréquence de coupure du filtre passe-bas dépend des besoins réels. Le signal de sortie du filtre passe-bas est envoyé vers le minuteur 555, qui est converti en un signal impulsionnel. Le signal impulsionnel est envoyé vers le microcontrôleur pour traitement. En utilisant la fonction de capture d'entrée du microcontrôleur, le résultat de reconnaissance du microcontrôleur est calibré avec la valeur réelle de débit, et une série d'opérations de conversion sont effectuées pour obtenir la valeur de débit souhaitée. À une étape ultérieure, un courant de 4-20mA peut être ajouté. Sortie, plus appropriée pour la transmission sur de longues distances. Le diagramme suivant montre respectivement le circuit de commande et le circuit d'amplification.