超聲波流量計使用編碼技術(shù)的探討 三十六
4．3超聲信號接收處理電路
本章將主要介紹超聲換能器接收端的電路。由于超聲換能器接收到的信號幅值在mV量級，而且混雜了很多噪聲信號，所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前，需要對接收信號進(jìn)行放大、濾波。超聲換能器的激勵信號是經(jīng)過調(diào)制的相位脈沖壓縮碼，因此在接收端需要有對應(yīng)的解調(diào)電路，本設(shè)計使用包絡(luò)檢波法進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)后的信號需要經(jīng)自動增益放大電路，使兩路信號幅值穩(wěn)定在一個范圍，方便相關(guān)運算和重構(gòu)門限值的設(shè)定。
4．3．1放大濾波電路設(shè)計
使用峰峰值12V，頻率125齜的正弦波激勵超聲波探頭，接收探頭與發(fā)射探頭之間距離15cm，靜態(tài)空氣中實驗，接收到的信號頻率125mz左右，峰峰值大約20mV，有很大的雜散，由于超聲波頻率很高，前置放大器應(yīng)該用低噪聲、寬頻帶、高速運算放大器。本系統(tǒng)選用AD公司的儀表放大器AD620，它主要應(yīng)用于稱重系統(tǒng)、心電圖、醫(yī)療儀器、傳感器接口、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和工業(yè)過程控制等領(lǐng)域，具有交／直流特性好和低噪聲等優(yōu)點，增益帶寬積12M比，即對
125kHz信號可以放大l~96倍，而不出現(xiàn)失真。
在超聲相關(guān)流量計中，由于振動、流動脈動、電子干擾等會引起周期性噪聲信號的存在，它將導(dǎo)致相關(guān)波形圖上出現(xiàn)周期性波峰，為了減小無關(guān)噪聲引起的相關(guān)測量的隨機誤差，在對接收信號前置放大后，需要設(shè)計一個中心頻率為125KHZ的帶通濾波電路，得到頻率單一有用的信號。帶通濾波器選擇二階壓控電壓源帶通濾波電路進(jìn)行設(shè)計。
從已調(diào)信號中檢出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)或者檢波。幅度調(diào)制就是讓已調(diào)信號的幅值隨調(diào)制信號的值變化，因此調(diào)幅信號的包絡(luò)線形狀與調(diào)制信號一致。只要能檢出調(diào)幅信號的包絡(luò)線即能實現(xiàn)解調(diào)。
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