An bhfuil dearadh sreabhmhéadar ultrasonaic Doppler chomh simplí go bhfuil sé réitithe?

Is gléas é sreabhadhmhéadar ultrasonaic Doppler a úsáideann prionsabal athrú minicíochta Doppler chun treoluas sreafa leachta a thomhas. Dá bhrí sin, tá méadair sreafa ultrasonaic Doppler oiriúnach chun sreabháin a thomhas ina bhfuil cáithníní soladacha nó boilgeoga, ach ní chun uisce íon a thomhas.

Táimid ag obair faoi láthair ar shreabhmhéadar ultrasonaic Doppler agus ag scríobh síos an próiseas anseo chun na constaicí a choinneáil i gcuimhne:
Ar an gcéad dul síos, éilíonn sreabhmhéadar ultrasonaic dhá thaiscéalaí ultrasonaic, ceann amháin chun comharthaí a tharchur agus an ceann eile chun comharthaí a ghlacadh. Dá bhrí sin, tá an ciorcad roinnte ina dhá chuid: úsáidtear ceann amháin chun comhartha tiomána an probe a tharchur, agus úsáidtear an ceann eile chun an comhartha faighte a phróiseáil;
Ar an gcéad dul síos, tá an ciorcad tiomána: ar dtús, úsáidtear oscillator criostail chun comhartha tonn cearnach a ghiniúint, agus ansin úsáidtear an comhartha tonn cearnach chun shifter céim a thógáil ag baint úsáide as ciorcad amplifier oibriúcháin. Ansin, déantar an dá chomhartha a aimpliú tríd an gciorcad amplifier oibriúcháin mar an comhartha tiomána chun an taiscéalaí a thiomáint. Taispeántar an comhartha tiomána dífhabhtaithe deiridh san fhigiúr seo a leanas:

Is é an pointe atá le tabhairt faoi deara anseo nach féidir aimplitiúid agus luach buaic go buaic an chomhartha tiomána a bheith ró-bheag, agus moltar go ginearálta a bheith níos mó ná 5V.
Tá an chuid thuas roinnte ina thrí chiorcad san iomlán. Is é ceann an ciorcad aistrithe céim tógtha ag an aimplitheoir oibriúcháin, is é an ceann eile an leantóir chun an cumas ualaigh a fheabhsú, agus is é an ceann deireanach an ciorcad aimplithe comhartha. Tríd an probe a thiomáint leis an comhartha thuas, is féidir é a thiomáint go rathúil.
Is é an dara cuid an chuid próiseála den chomhartha faighte, cosúil le próiseáil comharthaí braite. Ar an gcéad dul síos, tá an comhartha scoite amach chun a chinntiú nach ndéanann an comhartha backend difear don chomhartha braite tosaigh. Tar éis aonrú, seoltar an comhartha chuig scagaire bandpass. Ba cheart minicíocht lár agus fachtóir cáilíochta an scagaire bandpass a dhearadh leis an duine féin, agus ba cheart minicíocht an ionaid a shocrú de réir pharaiméadair an probe. Athraíonn minicíocht an ionaid ag brath ar an taiscéalaí.

Seoltar comhartha aschuir an scagaire bandpass chuig an amplifier comhartha, agus socraítear an fachtóir aimpliúcháin go ginearálta de réir riachtanais iarbhír, a bhaineann freisin le voltas soláthair cumhachta an aimplitheoir oibriúcháin. Ní féidir leis an comhartha aimplithe sáithiú a bhaint amach, rud a chuirfidh isteach ar thorthaí na tástála deiridh; Ansin, cuirtear voltas claonta leis toisc go bhfuil comharthaí dearfacha agus diúltacha ag an comhartha braite, a bhaineann le comharthaí AC. Mar sin, cuirtear voltas claonta i bhfeidhm agus seoltar an comhartha chuig an iolraitheoir ansin. Úsáideann comhartha tagartha an iolraitheora an comhartha aschuir oscillator criostail a luaitear thuas le haghaidh próiseála minicíochta difreálach. Seoltar an comhartha aschuir deiridh den iolraitheoir chuig an scagaire pas íseal. Braitheann minicíocht scoite an scagaire pas íseal ar riachtanais iarbhír. Seoltar comhartha aschuir an scagaire pas íseal chuig an lasc ama 555, a thiontú ina chomhartha cuisle. Seoltar an comhartha cuisle chuig an microcontroller le haghaidh próiseála. Ag baint úsáide as feidhm gabhála ionchuir an microcontroller, déantar toradh aitheantais an microcontroller a chalabrú leis an luach sreafa iarbhír, agus déantar sraith oibríochtaí comhshó chun an luach sreafa atá ag teastáil a fháil. Sa chéim níos déanaí, is féidir sruth 4-20mA a chur leis. Aschur, níos oiriúnaí do tharchur fad-achair. Taispeánann an léaráid seo a leanas an ciorcad tiomána agus an ciorcad aimpliúcháin, faoi seach.