超聲波流量計的主程序研究與設計 七

 

三 超聲波流量計的硬件設計

3.1、整體硬件系統設計框圖

 

 

 

3.2、超聲波發射電路設計

單片機系統發出發射啟動信號，以控制超聲波換能器發射超聲波信號。本部分電路采用單脈沖發射電路，由脈沖發生、放大電路構成，單片機發出的方波信號經過三極管放大和變壓器升壓后，達到足夠的功率后驅動換能器產生超聲波。

 

 

3.3、超聲波接收電路設計

超聲波流量計換能器發射出超聲波信號后，會經過管壁和待測流體傳播到接收換能器，中間有雜質和氣泡，信號不穩定且強度不斷減少，所以需要對接收到的超聲波信號進行濾波和放大處理。

設計中，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，進行第二次放大。

 

超聲波信號經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，進行二級放大，放大的超聲波信號送到計數電路。

超聲波流量計