Да ли је дизајн Доплеровог ултразвучног мерача протока толико једноставан да је решен? Србија

Доплер ултразвучни мерач протока је уређај који користи принцип доплеровог померања фреквенције за мерење брзине протока течности. Због тога су доплер ултразвучни мерачи протока погодни за мерење течности које садрже чврсте честице или мехуриће, али не и за мерење чисте воде.

Тренутно радимо на Доплеровом ултразвучном мерачу протока и овде записујемо процес да бисмо имали на уму препреке:
Прво, ултразвучни мерач протока захтева две ултразвучне сонде, једну за пренос сигнала, а другу за пријем сигнала. Дакле, коло је подељено на два дела: један служи за пренос покретачког сигнала сонде, а други за обраду примљеног сигнала;
Прво, постоји погонско коло: прво, кристални осцилатор се користи за генерисање сигнала правоугаоног таласа, а затим се сигнал правокутног таласа користи за изградњу фазног померача помоћу кола оперативног појачала. Затим се два сигнала појачавају кроз коло оперативног појачала као покретачки сигнал за покретање сонде. Коначни отклоњени сигнал вожње приказан је на следећој слици:

Овде треба приметити да амплитуда и вредност од врха до врха покретачког сигнала не могу бити премале, и генерално се препоручује да буду веће од 5В.
Горњи део је подељен на три кола укупно. Један је круг за померање фазе који је изградио операциони појачавач, други је следбеник за побољшање капацитета оптерећења, а последњи је коло за појачавање сигнала. Покретањем сонде са горњим сигналом може се успешно возити.
Други део је процесни део примљеног сигнала, слично обради детекторских сигнала. Прво, сигнал је изолован како би се осигурало да позадински сигнал не утиче на сигнал предњег детектора. Након изолације, сигнал се шаље у пропусни филтер. Средишњу фреквенцију и фактор квалитета пропусног филтера треба сами дизајнирати, а средишњу фреквенцију треба подесити према параметрима сонде. Централна фреквенција варира у зависности од сонде.

Излазни сигнал пропусног филтера шаље се на појачавач сигнала, а фактор појачања се генерално поставља према стварним потребама, што је такође повезано са напоном напајања операционог појачавача. Појачани сигнал не може да достигне засићење, што ће утицати на коначне резултате теста; Затим се додаје биас напон јер детекторски сигнал има позитивне и негативне сигнале, који припадају АЦ сигналима. Због тога се примењује преднапон и сигнал се затим шаље у множилац. Референтни сигнал множитеља користи излазни сигнал кристалног осцилатора који је горе поменут за обраду диференцијалне фреквенције. Коначни излазни сигнал множитеља се шаље у нископропусни филтер. Гранична фреквенција нископропусног филтера зависи од стварних потреба. Излазни сигнал нископропусног филтера се шаље на тајмер 555, који се претвара у импулсни сигнал. Импулсни сигнал се шаље микроконтролеру на обраду. Користећи функцију хватања улаза микроконтролера, резултат препознавања микроконтролера се калибрише са стварном вредношћу протока, а низ операција конверзије се спроводи да би се добила жељена вредност протока. У каснијој фази може се додати струја од 4-20мА. Излаз, погоднији за пренос на велике удаљености. Следећи дијаграм приказује погонско коло и коло за појачавање, респективно.