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 超聲波流量計多聲道氣體測量技術(shù)探討 七十四

發(fā)射電路設(shè)計是否合理也直接影響發(fā)射超聲波功率和波形的重復(fù)性。發(fā)射電路

按發(fā)射方式也分為：單脈沖發(fā)射、多脈沖發(fā)射和連續(xù)脈沖發(fā)射電路。在多聲道超聲波流量計中選擇間斷單脈沖發(fā)射方式，即每檢測一次，各發(fā)送和接收超聲波信號一次。

1 發(fā)射電路研究

超聲波發(fā)射脈沖的形成一般有兩種方案：一種為電容儲能方案，一種為電感儲

能方案[117]。本課題采用一種電容儲能和電感儲能相結(jié)合的方式。發(fā)射電路由開關(guān)管IRF840、儲能電容C5、儲能電感L1 等組成，如圖4-4 所示。在觸發(fā)脈沖到來之前，開關(guān)管是截止的，+50V 直流工作電壓經(jīng)過R30和R4向電容C5充電；當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時，開關(guān)管飽和導(dǎo)通，C5 通過IRF840 和超聲波換能器構(gòu)成的回路放電。由于IRF840的飽和導(dǎo)通電阻小，C5 上充得的電壓幾乎全部加到超聲波換能器的兩端，使之獲得能量而產(chǎn)生超聲波輻射信號。由于超聲波換能器存在一個幾千PF 的分布電容C0，使得C5 在放電期間，C0 也同時被充電，當(dāng)觸發(fā)脈沖后沿到來時，IRF840截止，C0 上充得的電荷不會立即消失，而經(jīng)換能器緩慢放電，使得超聲波換能器產(chǎn)生的發(fā)射脈沖的后沿延長。為了改善發(fā)射脈沖的后沿和提高發(fā)射脈沖的幅值，在換能器的兩端并聯(lián)了電感L1 。

超聲波流量計