Este designul debitmetrului cu ultrasunete Doppler atât de simplu încât a fost rezolvat? România

Debitmetrul cu ultrasunete Doppler este un dispozitiv care utilizează principiul deplasării frecvenței Doppler pentru a măsura viteza curgerii lichidului. Prin urmare, debitmetrele cu ultrasunete Doppler sunt potrivite pentru măsurarea fluidelor care conțin particule solide sau bule, dar nu și pentru măsurarea apei pure.

În prezent lucrăm la un debitmetru cu ultrasunete Doppler și notăm procesul aici pentru a ține cont de obstacolele:
În primul rând, un debitmetru cu ultrasunete necesită două sonde cu ultrasunete, una pentru transmiterea semnalelor și cealaltă pentru recepția semnalelor. Prin urmare, circuitul este împărțit în două părți: una este utilizată pentru transmiterea semnalului de conducere al sondei, iar cealaltă este utilizată pentru procesarea semnalului primit;
În primul rând, există circuitul de comandă: mai întâi, un oscilator cu cristal este utilizat pentru a genera un semnal de undă pătrată, iar apoi semnalul de undă pătrată este utilizat pentru a construi un defazător folosind un circuit amplificator operațional. Apoi, cele două semnale sunt amplificate prin circuitul amplificatorului operațional ca semnal de comandă pentru a conduce sonda. Semnalul final de conducere depanat este prezentat în următoarea figură:

Ideea de remarcat aici este că amplitudinea și valoarea de vârf la vârf a semnalului de conducere nu poate fi prea mică și, în general, se recomandă să fie mai mare de 5V.
Partea de mai sus este împărțită în trei circuite în total. Unul este circuitul de defazare construit de amplificatorul operațional, celălalt este adeptul pentru îmbunătățirea capacității de sarcină, iar ultimul este circuitul de amplificare a semnalului. Prin conducerea sondei cu semnalul de mai sus, aceasta poate fi condusă cu succes.
A doua parte este partea de procesare a semnalului primit, similar cu procesarea semnalelor detectorului. În primul rând, semnalul este izolat pentru a se asigura că semnalul backend nu afectează semnalul detectorului frontal. După izolare, semnalul este trimis către un filtru trece-bandă. Frecvența centrală și factorul de calitate al filtrului trece-bandă ar trebui să fie proiectate de unul singur, iar frecvența centrală ar trebui setată în funcție de parametrii sondei. Frecvența centrală variază în funcție de sondă.

Semnalul de ieșire al filtrului trece-bandă este trimis la amplificatorul de semnal, iar factorul de amplificare este setat în general în funcție de nevoile reale, care este, de asemenea, legat de tensiunea de alimentare a amplificatorului operațional. Semnalul amplificat nu poate ajunge la saturație, ceea ce va afecta rezultatele finale ale testului; Apoi, se adaugă o tensiune de polarizare deoarece semnalul detectorului are semnale pozitive și negative, care aparțin semnalelor AC. Prin urmare, se aplică o tensiune de polarizare și semnalul este apoi trimis la multiplicator. Semnalul de referință al multiplicatorului folosește semnalul de ieșire al oscilatorului cu cristal menționat mai sus pentru procesarea frecvenței diferențiale. Semnalul final de ieșire al multiplicatorului este trimis la filtrul trece-jos. Frecvența de tăiere a filtrului trece-jos depinde de nevoile reale. Semnalul de ieșire al filtrului trece-jos este trimis la temporizatorul 555, care este convertit într-un semnal de impuls. Semnalul de impuls este trimis la microcontroler pentru procesare. Folosind funcția de captare de intrare a microcontrolerului, rezultatul recunoașterii microcontrolerului este calibrat cu valoarea reală a debitului și sunt efectuate o serie de operații de conversie pentru a obține valoarea debitului dorită. În etapa ulterioară, se poate adăuga un curent de 4-20 mA. Ieșire, mai potrivită pentru transmisia pe distanțe lungi. Următoarea diagramă prezintă circuitul de comandă și, respectiv, circuitul de amplificare.