超声波液位计基于DSP的探讨 十一
超声波在空气中传播的时候,会发生很大程度的衰减,在大量程测量的时候得到的超声波回波非常微弱,为了进行很好的处理,必须要进行放大处理,以利于后续的数字化处理.
3.2.1跟随器
如3.1节中对超声波激发电路的描述所示,超声波液位计的回波接收电路从正反串接的二极管引出,从而实现了对回波接收电路的有效保护。在接受电路的输入端接上跟随器,选择的运算放大器为0P297,目的是提高信号源的带负载能力从而实现阻抗匹配。OP297是ADI公司生产的一款是低偏置电流的精密运算放大器,偏置电流最高为50uV,温度漂移量为0.6uV/℃,工作功耗很低,输入电压最高可为15V,增益带宽为500KHZ,超声波信号的频率为40KHz,该频率下的输出电压为2V,OP297还具有非常好的共模抑制比,性价比比较好.
1.声波振动模型
在信号与系统理论中,超声波换能器近似等效为带宽滤波器。
2.在本设计的AD603的普通模式下增益放大系数,上述电路中的控制信号端与DSP之间采用DAC连接的方式,超声波液位计的控制器部分在发出激励脉冲后,运行放大器的增益控制部分。在本课题中选择的是TI公司生产的一款12位DA转换器TLV5616.TLV5616带有灵活的4线串行SPI接口,可以用一个包括4个控制位和12数据位的16位串行字符串编程,可以用于宽范围的电源电压,TLV5616可以工作于2.7V至5.5V的电源电压之间。
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超声波流量计