超聲波流量計使用編碼技術的探討 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，所以在進行數據處理前，需要對接收信號進行放大、濾波。超聲換能器的激勵信號是經過調制的相位脈沖壓縮碼，因此在接收端需要有對應的解調電路，本設計使用包絡檢波法進行解調。解調后的信號需要經自動增益放大電路，使兩路信號幅值穩定在一個范圍，方便相關運算和重構門限值的設定。

4．3．1放大濾波電路設計

使用峰峰值12V，頻率125齜的正弦波激勵超聲波探頭，接收探頭與發射探頭之間距離15cm，靜態空氣中實驗，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，前置放大器應該用低噪聲、寬頻帶、高速運算放大器。本系統選用AD公司的儀表放大器AD620，它主要應用于稱重系統、心電圖、醫療儀器、傳感器接口、數據采集系統和工業過程控制等領域，具有交／直流特性好和低噪聲等優點，增益帶寬積12M比，即對

125kHz信號可以放大l~96倍，而不出現失真。

在超聲相關流量計中，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，它將導致相關波形圖上出現周期性波峰，為了減小無關噪聲引起的相關測量的隨機誤差，在對接收信號前置放大后，需要設計一個中心頻率為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行設計。

從已調信號中檢出調制信號的過程稱為解調或者檢波。幅度調制就是讓已調信號的幅值隨調制信號的值變化，因此調幅信號的包絡線形狀與調制信號一致。只要能檢出調幅信號的包絡線即能實現解調。

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