超聲波流量計(jì)多聲道氣體測(cè)量技術(shù)探討 八十六

4.3 實(shí)驗(yàn)研究

4.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件組成

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是專門為在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行超聲波信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究而設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)

方案，該系統(tǒng)由超聲波發(fā)射脈沖驅(qū)動(dòng)電路、超聲波換能器切換電路、信號(hào)接收放大電路、過零檢測(cè)電路、顯示電路和單片機(jī)系統(tǒng)等組成。

系統(tǒng)選擇AT89S52 單片機(jī)為微處理器。上電復(fù)位后，單片機(jī)向傳感器切換電路

發(fā)出選擇信號(hào)，切換到某路超聲波換能器進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，與之對(duì)應(yīng)的那路超聲波換能器也切換到接收電路。然后發(fā)出一個(gè)單脈沖的超聲波激勵(lì)信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路激勵(lì)超聲波換能器，使其發(fā)出超聲波信號(hào)；過了一個(gè)預(yù)置時(shí)間后，單片機(jī)控制接收電路開始接收信號(hào)；接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)過放大后，經(jīng)過零檢測(cè)電路，將信號(hào)整形成方波信號(hào)，再送給單片機(jī)進(jìn)行處理；單片機(jī)按照順序選擇其他的超聲波換能器進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，得到各個(gè)聲道的超聲波傳輸時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)；將測(cè)量數(shù)據(jù)通過RS-485傳送給上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，便可計(jì)算出流速及流量值。

發(fā)射次數(shù)加1

3次記錄過零點(diǎn)值相與相關(guān)運(yùn)算得到傳輸時(shí)間

顯示傳輸時(shí)間值

串口通信數(shù)據(jù)上傳

切換收發(fā)換能器

測(cè)量次數(shù)到否?

擬合各個(gè)聲道傳播時(shí)間差值，計(jì)算氣體流速值

結(jié)束

開始

初始化參數(shù)

開始測(cè)量?

發(fā)射次數(shù)清零

發(fā)射一次超聲波

延時(shí)100μS，開始接收

記錄超聲回波信號(hào)過零點(diǎn)值

記錄時(shí)間到，停止記錄

發(fā)射次數(shù)清零

發(fā)射到3 次?

超聲波流量計(jì)