超声波流量计多声道气体测量技术探讨 八十六

4.3 实验研究

4.3.1 实验系统硬件组成

该实验系统是专门为在实验室进行超声波信号识别技术研究而设计的一个实验

方案，该系统由超声波发射脉冲驱动电路、超声波换能器切换电路、信号接收放大电路、过零检测电路、显示电路和单片机系统等组成。

系统选择AT89S52 单片机为微处理器。上电复位后，单片机向传感器切换电路

发出选择信号，切换到某路超声波换能器进入发射状态，与之对应的那路超声波换能器也切换到接收电路。然后发出一个单脉冲的超声波激励信号，通过驱动电路激励超声波换能器，使其发出超声波信号；过了一个预置时间后，单片机控制接收电路开始接收信号；接收到的超声波信号经过放大后，经过零检测电路，将信号整形成方波信号，再送给单片机进行处理；单片机按照顺序选择其他的超声波换能器进入发射状态，得到各个声道的超声波传输时间的测量数据；将测量数据通过RS-485传送给上位机进行进一步处理，便可计算出流速及流量值。

发射次数加1

3次记录过零点值相与相关运算得到传输时间

显示传输时间值

串口通信数据上传

切换收发换能器

测量次数到否?

拟合各个声道传播时间差值，计算气体流速值

结束

开始

初始化参数

开始测量?

发射次数清零

发射一次超声波

延时100μS，开始接收

记录超声回波信号过零点值

记录时间到，停止记录

发射次数清零

发射到3 次?

超声波流量计