超聲波流量計 超聲波換能器性能開發及設計與實現三十一
3.2檢測系統設計方案(超聲波流量計)
性能檢測系統主要鼠標是對應用于王業管道防除垢的超聲波換能器的性能檢測進行探索性研究。本系統對超聲波換能器進行評價的前提在予實現對換能器加速度信號的采集和處理,設計采用壓電加速度傳感器來檢測超聲波換能器的振動加速度信號,根據采集捌的加速度信號進行性能評價。充分參考曩前市場情況和技術發展情況,設計方案充分利用PC機的強大數據分析、處理和存儲能力。超聲波換能器性能檢測系統在功能實現上設計氫括有FPGA主控模塊、超聲波信號發生模塊、加速度信號接收_和調理模塊、數據采集模塊、數據存儲模塊、USB數據傳輸模塊、PC機應用程序設計模塊。
其中FPGA主控模塊是整個系統的核心模塊,控制著整個系統的協調運行和數據的預運算處理;超聲波信號發生模塊包括產生超聲激勵脈沖的發射電路和超聲探頭,產生激勵脈沖激勵探頭發射超聲波;換能器加速度信號接收和調理模塊包括前置放大電路,濾波電路,程控放大電路和檢波電路;
數據采集模塊將濾波后的回波模擬電壓轉換成數字信號,超聲波頻率較高,兩尖峰之間的間隔很短,因此A/D轉換速度要求比較高;數據存儲模塊考慮到由于采集到的加速度信號數據量比較大,因此設置專門的存儲芯片來緩存數據;
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