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超聲波流量計(jì)的主程序研究與設(shè)計(jì) 七

 

三 超聲波流量計(jì)的硬件設(shè)計(jì)

3.1、整體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

 

 

 

3.2、超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)出發(fā)射啟動(dòng)信號，以控制超聲波換能器發(fā)射超聲波信號。本部分電路采用單脈沖發(fā)射電路，由脈沖發(fā)生、放大電路構(gòu)成，單片機(jī)發(fā)出的方波信號經(jīng)過三極管放大和變壓器升壓后，達(dá)到足夠的功率后驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波。

 

 

3.3、超聲波接收電路設(shè)計(jì)

超聲波流量計(jì)換能器發(fā)射出超聲波信號后，會(huì)經(jīng)過管壁和待測流體傳播到接收換能器，中間有雜質(zhì)和氣泡，信號不穩(wěn)定且強(qiáng)度不斷減少，所以需要對接收到的超聲波信號進(jìn)行濾波和放大處理。

設(shè)計(jì)中，采用二級放大和帶通濾波。

第一級放大電路采用低噪聲高速放大器MAX410：

 

接收到的超聲波信號，經(jīng)過電阻從,MAX410的2、3腳輸入，放大后的信號由MAX410的6腳輸出，輸出的信號一路送到帶通濾波器進(jìn)行濾波處理，另一路反饋到ICICD4046用來完成鎖相，以保持相位。

 

 

超聲波信號經(jīng)過一級放大后，用MAX275帶通濾波器濾波之后送到二級放大電路，進(jìn)行第二次放大。

 

超聲波信號經(jīng)過一級放大之后和帶通濾波器之后，信號還比較小，采用具有較高的增益寬帶積INA128放大器，進(jìn)行二級放大，放大的超聲波信號送到計(jì)數(shù)電路。

超聲波流量計(jì)