के डपलर अल्ट्रासोनिक फ्लोमिटरको डिजाइन यति सरल छ कि यसलाई हल गरिएको छ?

डपलर अल्ट्रासोनिक फ्लोमिटर एक उपकरण हो जसले तरल प्रवाह वेग मापन गर्न डप्लर फ्रिक्वेन्सी शिफ्टको सिद्धान्त प्रयोग गर्दछ। त्यसकारण, डप्लर अल्ट्रासोनिक फ्लो मिटरहरू ठोस कण वा बुलबुले भएका तरल पदार्थहरू नाप्नका लागि उपयुक्त हुन्छन्, तर शुद्ध पानी नाप्नका लागि होइन।

हामी हाल डप्लर अल्ट्रासोनिक फ्लो मिटरमा काम गर्दैछौं र बाधाहरूलाई ध्यानमा राख्नको लागि यहाँ प्रक्रिया लेख्दैछौं:
सर्वप्रथम, एक अल्ट्रासोनिक फ्लोमिटरलाई दुई अल्ट्रासोनिक प्रोबहरू चाहिन्छ, एउटा सिग्नलहरू प्रसारण गर्न र अर्को सिग्नलहरू प्राप्त गर्नको लागि। त्यसकारण, सर्किटलाई दुई भागमा विभाजन गरिएको छ: एउटालाई प्रोबको ड्राइभिङ सङ्केत प्रसारण गर्न प्रयोग गरिन्छ, र अर्को प्राप्त सङ्केतलाई प्रशोधन गर्न प्रयोग गरिन्छ;
सबैभन्दा पहिले, त्यहाँ ड्राइभिङ सर्किट छ: पहिले, एक क्रिस्टल थरथरानवाला एक वर्ग लहर संकेत उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ, र त्यसपछि वर्ग लहर संकेत एक परिचालन एम्पलीफायर सर्किट प्रयोग गरेर एक चरण शिफ्टर निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ। त्यसपछि, दुई संकेतहरू अपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट मार्फत ड्राइभिङ सिग्नलको रूपमा प्रोब चलाउनको लागि एम्प्लीफाइड हुन्छन्। अन्तिम डिबग गरिएको ड्राइभिङ संकेत निम्न चित्रमा देखाइएको छ:

यहाँ ध्यान दिनुपर्ने बिन्दु यो हो कि ड्राइभिङ सिग्नलको एम्प्लिच्युड र पीक टु पीक मान धेरै सानो हुन सक्दैन, र यो सामान्यतया 5V भन्दा बढी हुन सिफारिस गरिन्छ।
माथिको भाग कुल तीन सर्किट मा विभाजित छ। एउटा अपरेशनल एम्प्लीफायरद्वारा निर्मित फेज सिफ्टिङ सर्किट हो, अर्को लोड क्षमता सुधार गर्न फलोअर हो, र अन्तिम एउटा सिग्नल एम्प्लीफिकेशन सर्किट हो। माथिको संकेतको साथ प्रोब ड्राइभ गरेर, यसलाई सफलतापूर्वक चलाउन सकिन्छ।
दोस्रो भाग प्राप्त संकेत को प्रशोधन भाग हो, डिटेक्टर संकेत को प्रशोधन जस्तै। पहिले, ब्याकएन्ड सिग्नलले अगाडि डिटेक्टर संकेतलाई असर गर्दैन भन्ने सुनिश्चित गर्न सिग्नललाई अलग गरिएको छ। अलगाव पछि, सिग्नल ब्यान्डपास फिल्टरमा पठाइन्छ। ब्यान्डपास फिल्टरको केन्द्र फ्रिक्वेन्सी र गुणस्तर कारक आफैंद्वारा डिजाइन गरिएको हुनुपर्छ, र केन्द्र फ्रिक्वेन्सी जाँचको प्यारामिटरहरू अनुसार सेट गरिनु पर्छ। केन्द्र फ्रिक्वेन्सी जाँचको आधारमा भिन्न हुन्छ।

ब्यान्डपास फिल्टरको आउटपुट सिग्नल सिग्नल एम्पलीफायरमा पठाइन्छ, र प्रवर्धन कारक सामान्यतया वास्तविक आवश्यकताहरू अनुसार सेट गरिन्छ, जुन परिचालन एम्पलीफायरको पावर सप्लाई भोल्टेजसँग पनि सम्बन्धित छ। प्रवर्धित संकेत संतृप्तिमा पुग्न सक्दैन, जसले अन्तिम परीक्षण परिणामहरूलाई असर गर्नेछ; त्यसपछि, एक पूर्वाग्रह भोल्टेज थपिएको छ किनभने डिटेक्टर संकेतमा सकारात्मक र नकारात्मक संकेतहरू छन्, जुन AC संकेतहरूसँग सम्बन्धित छन्। त्यसकारण, एक पूर्वाग्रह भोल्टेज लागू हुन्छ र संकेत त्यसपछि गुणकमा पठाइन्छ। गुणकको सन्दर्भ संकेतले भिन्न आवृत्ति प्रशोधनका लागि माथि उल्लिखित क्रिस्टल ओसिलेटर आउटपुट संकेत प्रयोग गर्दछ। गुणकको अन्तिम आउटपुट सिग्नल कम-पास फिल्टरमा पठाइन्छ। कम-पास फिल्टरको कटअफ फ्रिक्वेन्सी वास्तविक आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ। कम-पास फिल्टरको आउटपुट सिग्नल 555 टाइमरमा पठाइन्छ, जुन पल्स सिग्नलमा रूपान्तरण हुन्छ। पल्स सिग्नल माइक्रोकन्ट्रोलरमा प्रशोधनका लागि पठाइन्छ। माइक्रोकन्ट्रोलरको इनपुट क्याप्चर प्रकार्य प्रयोग गरेर, माइक्रोकन्ट्रोलरको पहिचान परिणाम वास्तविक प्रवाह मानको साथ क्यालिब्रेट गरिन्छ, र इच्छित प्रवाह मान प्राप्त गर्न रूपान्तरण कार्यहरूको श्रृंखला गरिन्छ। पछिल्लो चरणमा, 4-20mA वर्तमान थप्न सकिन्छ। आउटपुट, लामो दूरी प्रसारण लागि अधिक उपयुक्त। निम्न रेखाचित्रले क्रमशः ड्राइभिङ सर्किट र एम्प्लीफिकेशन सर्किट देखाउँछ।