超聲波明渠流量計污水測量的設計與探討  二十二

超聲波接收和信號處理電路是該液位測量的設計關鍵技術。由于發射信號接觸液體表面時會出現漫反射現象，以致接收到的信號僅是反射信號一部分，故回波信號十分微弱并含有噪聲，信噪比較小，同時又存在信號失真情況，所以通過選頻網絡將中心頻率為40kHz脈沖信號取出，經兩級放大電路進行放大后，再通過峰值檢波電路取出回波信號。通過對超聲波接收回波信號的觀察分析，發現接收回波信號經峰值檢波后，大約在第九個回波幅度達到包絡線的峰頂，第三個波近似為峰值的75％，因此設計一個門限電路比較器對回波信號進行檢測。這樣可避免直接以通過第一個檢測脈沖回波到達的時間，因干擾噪聲等因素而引起的測量誤差，同時還可以消除接收回波信號強弱不同造成測量誤差。

考慮到成本和功耗，采用具有電壓增益高、抗干擾能力強、低功耗等優點的接收處理集成電路CX20106／A，它內部由前置放大電路、限幅電路、帶通濾波、檢波、積分和比較電路等部分組成。主要性能指標：帶逶濾波器的頻率范圍為30"～60kHz、電壓增益大予74dB、低電壓供電Ⅳ+=5Ⅵ、低功耗(V+-5V時，典型功耗為9mW)。所示，該電路結構簡單，避免了因電路設計復雜性而引起的系統誤差，性能穩定，提高了測量的準確度。

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