Ar Doplerio ultragarsinio srauto matuoklio konstrukcija yra tokia paprasta, kad ji buvo išspręsta?

Doplerio ultragarsinis srauto matuoklis yra prietaisas, kuris naudoja Doplerio dažnio poslinkio principą skysčio srauto greičiui matuoti. Todėl Doplerio ultragarsiniai srauto matuokliai tinka skysčiams, kuriuose yra kietų dalelių ar burbuliukų, matuoti, bet ne grynam vandeniui matuoti.

Šiuo metu dirbame su Doplerio ultragarso srauto matuokliu ir čia užrašome procesą, kad atsimintume kliūtis:
Pirma, ultragarsiniam srauto matuokliui reikalingi du ultragarsiniai zondai – vienas signalams perduoti, kitas – signalams priimti. Todėl grandinė yra padalinta į dvi dalis: viena skirta zondo varomajam signalui perduoti, o kita – gautam signalui apdoroti;
Pirma, yra varomoji grandinė: pirma, kristalinis generatorius naudojamas kvadratinės bangos signalui generuoti, o tada kvadratinės bangos signalas naudojamas fazės keitikliui sukurti naudojant operacinio stiprintuvo grandinę. Tada du signalai sustiprinami per operacinio stiprintuvo grandinę kaip varomasis signalas zondui valdyti. Galutinis derinimo vairavimo signalas parodytas šiame paveikslėlyje:

Čia reikia atkreipti dėmesį į tai, kad vairavimo signalo amplitudė ir didžiausia vertė negali būti per maža, todėl paprastai rekomenduojama, kad ji būtų didesnė nei 5 V.
Aukščiau pateikta dalis iš viso padalinta į tris grandines. Viena iš jų yra fazių perjungimo grandinė, kurią sukuria operacinis stiprintuvas, kitas yra sekiklis, skirtas pagerinti apkrovą, o paskutinis yra signalo stiprinimo grandinė. Paleidus zondą aukščiau nurodytu signalu, jį galima sėkmingai vairuoti.
Antroji dalis yra gauto signalo apdorojimo dalis, panaši į detektoriaus signalų apdorojimą. Pirma, signalas yra izoliuotas, kad būtų užtikrinta, jog galinis signalas nepaveiktų priekinio detektoriaus signalo. Po izoliacijos signalas siunčiamas į pralaidumo filtrą. Juostos pralaidumo filtro centrinis dažnis ir kokybės koeficientas turi būti suprojektuotas patiems, o centrinis dažnis nustatomas pagal zondo parametrus. Centrinis dažnis skiriasi priklausomai nuo zondo.

Juostos pralaidumo filtro išėjimo signalas siunčiamas į signalo stiprintuvą, o stiprinimo koeficientas paprastai nustatomas pagal faktinius poreikius, kurie taip pat yra susiję su operacinio stiprintuvo maitinimo įtampa. Sustiprintas signalas negali pasiekti prisotinimo, o tai turės įtakos galutiniams bandymo rezultatams; Tada pridedama poslinkio įtampa, nes detektoriaus signalas turi teigiamus ir neigiamus signalus, kurie priklauso kintamosios srovės signalams. Todėl taikoma poslinkio įtampa ir signalas siunčiamas į daugiklį. Daugiklio atskaitos signalas naudoja aukščiau paminėtą kristalų generatoriaus išvesties signalą diferencialiniam dažnių apdorojimui. Galutinis daugiklio išėjimo signalas siunčiamas į žemųjų dažnių filtrą. Žemųjų dažnių filtro išjungimo dažnis priklauso nuo faktinių poreikių. Žemųjų dažnių filtro išėjimo signalas siunčiamas į 555 laikmatį, kuris paverčiamas impulsiniu signalu. Impulsinis signalas siunčiamas į mikrovaldiklį apdoroti. Naudojant mikrovaldiklio įvesties fiksavimo funkciją, mikrovaldiklio atpažinimo rezultatas sukalibruojamas pagal faktinę srauto vertę ir atliekama eilė konvertavimo operacijų, norint gauti norimą srauto vertę. Vėlesniame etape galima pridėti 4-20 mA srovę. Išėjimas, labiau tinkamas perdavimui dideliais atstumais. Toliau pateiktoje diagramoje parodyta atitinkamai pavaros grandinė ir stiprinimo grandinė.