超声波流量计的主程序研究与设计 七

 

三 超声波流量计的硬件设计

3.1、整体硬件系统设计框图

 

 

 

3.2、超声波发射电路设计

单片机系统发出发射启动信号，以控制超声波换能器发射超声波信号。本部分电路采用单脉冲发射电路，由脉冲发生、放大电路构成，单片机发出的方波信号经过三极管放大和变压器升压后，达到足够的功率后驱动换能器产生超声波。

 

 

3.3、超声波接收电路设计

超声波流量计换能器发射出超声波信号后，会经过管壁和待测流体传播到接收换能器，中间有杂质和气泡，信号不稳定且强度不断减少，所以需要对接收到的超声波信号进行滤波和放大处理。

设计中，采用二级放大和带通滤波。

第一级放大电路采用低噪声高速放大器MAX410：

 

接收到的超声波信号，经过电阻从,MAX410的2、3脚输入，放大后的信号由MAX410的6脚输出，输出的信号一路送到带通滤波器进行滤波处理，另一路反馈到ICICD4046用来完成锁相，以保持相位。

 

 

超声波信号经过一级放大后，用MAX275带通滤波器滤波之后送到二级放大电路，进行第二次放大。

 

超声波信号经过一级放大之后和带通滤波器之后，信号还比较小，采用具有较高的增益宽带积INA128放大器，进行二级放大，放大的超声波信号送到计数电路。

超声波流量计