超声波流量计传感器在控制系统探讨 十七

节能控制系统的设计包括：发射电路的设计；接收电路的设计；电源系统的设计；执行电路的设计。

单片机

发射放大电路

发射探头

二值化电路

带通滤波

前置放大

接受探头

温度补偿

执行电路

4.2 发射电路的方案设计

4.2.1 发射电压

传感器发射电压大小主要取决于发射信号损失及接收机的灵敏度，综合各种损耗的因素，包括往返传播损失，声波传输损失，声波反射损失，环境噪声损失；另外考虑实际发射传感器的最大输入电压为30Vp-p，取发射电压为120Vp-p。

4.2.2 发射信号方式

通常发射电路按发射方式分为:单脉冲发射、多脉冲发射和连续发射。测距所用超声波一般都是间断单脉冲发射，每测距一次，发送、接收一次。间断地激发换能器晶片振动。此方法测试距离太近;本系统采用间断多脉冲发射，系统一次发出5个脉冲。

在超声波测量系统中，频率取得太低，外界的杂音干扰较多；频率取得太高，在传播的过程中衰减较大。故在超声波测量中，常使用40KHz的超声波。目前超声波测量的距离一般为几米到几十米，是一种适合室内测量的方式。由于超声波发射与接收器件具有固有的频率特性，具有很高的抗干扰性能。距离测量系统常用频率范围25KHz-300KHz的脉冲压力波，发射和接收的传感器有时共用一个，或者两个是分开使用的。发射电路一般由振荡和功放两部分组成负责向传感器输出一个有一定宽度的高压脉冲串，并由传感器转换成声能发射出去；接收放大器用于放大回声信号以便记录，同时为了使它能接收具有一定频带宽度的短脉冲信号，接收放大器要有足够的频带宽度；记录/控制部分启动或关闭发射电路并记录发射的瞬时及接收的瞬时，并将时差换算成距离并与给定值比较，已确定控制操作。

 超声波流量计