超声波液位计基于DSP的探讨 十
3.1.1脉冲变压器设计
本课题中的变压器设计实际上会起两个作用,变压器的阻抗变换功能实现纯阻性的匹配,将超声波换能器的激发电压升高到400V一600V之间。
由于高频变压器在工作过程中产生的高频电流具有趋肤效应,在计算线径过程中的还应该考虑到不同导体的穿透深度d与频率f关系,计算出的线径D没有超过两倍的穿透深度,因而不需要采用多股绕线的方式,在本课题中选择外径为0.5mm的漆包线单股绕制。
(2)假设铁芯截面积S
所以绕制的变压器次级线圈匝数为384匝,初级线圈19匝。根据脉冲的瞬时功率选择的铁芯类型EI型,设计出变压器以后利用阻抗分析仪测量出变压器在40KHz时的漏感LO=14.7245mH,RO=29.450hm将该漏感作为LC网络的一部分。按照如上参数设计出的变压要求,能够将大功率加载至换能器两端,实现本课题的测量要求。
超声波激发电路的效果如图所示,与超声波换能器产家提供的实验效果类似。
3.2超声波液位计接收模块
压电陶瓷超声波换能器工作于接收模式时,换能器内部的压电晶片将机械振动的能量转化为电信号.由前面章节所述,超声波换能器接收到的回波信号淹没在复杂的噪声信号之中,无法准确的放大到一致大小.在本课题设计的超声波液位计无法采用传统意义上的模拟信号处理方法,因而根据剪文所属,采用数字信号处理方法。
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