O projeto do medidor de vazão ultrassônico Doppler é tão simples que já foi resolvido?

O medidor de vazão ultrassônico Doppler é um dispositivo que usa o princípio da mudança de frequência Doppler para medir a velocidade do fluxo de líquido. Portanto, os medidores de vazão ultrassônicos Doppler são adequados para medir fluidos contendo partículas sólidas ou bolhas, mas não para medir água pura.

Atualmente estamos trabalhando em um medidor de vazão ultrassônico Doppler e anotando o processo aqui para ter em mente os obstáculos:
Em primeiro lugar, um medidor de vazão ultrassônico requer duas sondas ultrassônicas, uma para transmitir sinais e outra para receber sinais. Portanto, o circuito é dividido em duas partes: uma é utilizada para transmitir o sinal de acionamento da sonda e a outra é utilizada para processar o sinal recebido;
Em primeiro lugar, existe o circuito de acionamento: primeiro, um oscilador de cristal é usado para gerar um sinal de onda quadrada e, em seguida, o sinal de onda quadrada é usado para construir um deslocador de fase usando um circuito amplificador operacional. Em seguida, os dois sinais são amplificados através do circuito amplificador operacional como o sinal de acionamento para acionar a sonda. O sinal de condução final depurado é mostrado na figura a seguir:

O ponto a ser observado aqui é que a amplitude e o valor pico a pico do sinal de acionamento não podem ser muito pequenos e geralmente é recomendado ser maior que 5V.
A parte acima está dividida em três circuitos no total. Um é o circuito de mudança de fase construído pelo amplificador operacional, o outro é o seguidor para melhorar a capacidade de carga e o último é o circuito de amplificação de sinal. Ao acionar a sonda com o sinal acima, ela pode ser acionada com sucesso.
A segunda parte é a parte de processamento do sinal recebido, semelhante ao processamento dos sinais do detector. Em primeiro lugar, o sinal é isolado para garantir que o sinal backend não afete o sinal do detector frontal. Após o isolamento, o sinal é enviado para um filtro passa-faixa. A frequência central e o fator de qualidade do filtro passa-banda devem ser projetados por você mesmo, e a frequência central deve ser definida de acordo com os parâmetros da sonda. A frequência central varia dependendo da sonda.

O sinal de saída do filtro passa-banda é enviado ao amplificador de sinal, e o fator de amplificação é geralmente definido de acordo com as necessidades reais, que também está relacionado à tensão de alimentação do amplificador operacional. O sinal amplificado não pode atingir a saturação, o que afetará o resultado final do teste; Então, uma tensão de polarização é adicionada porque o sinal do detector possui sinais positivos e negativos, que pertencem aos sinais CA. Portanto, uma tensão de polarização é aplicada e o sinal é então enviado ao multiplicador. O sinal de referência do multiplicador usa o sinal de saída do oscilador de cristal mencionado acima para processamento de frequência diferencial. O sinal de saída final do multiplicador é enviado para o filtro passa-baixa. A frequência de corte do filtro passa-baixa depende das necessidades reais. O sinal de saída do filtro passa-baixa é enviado ao temporizador 555, que é convertido em um sinal de pulso. O sinal de pulso é enviado ao microcontrolador para processamento. Usando a função de captura de entrada do microcontrolador, o resultado do reconhecimento do microcontrolador é calibrado com o valor real do fluxo e uma série de operações de conversão são realizadas para obter o valor de fluxo desejado. Na fase posterior, uma corrente de 4-20mA pode ser adicionada. Saída, mais adequada para transmissão de longa distância. O diagrama a seguir mostra o circuito de acionamento e o circuito de amplificação, respectivamente.