超聲波多普勒測(cè)管道流速流量的發(fā)射接收電路以及其信號(hào)處理等設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 17:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器上的發(fā)射信號(hào)及噪聲信號(hào)。含有流速信息的信號(hào)一般很微弱,在毫伏級(jí)，不能滿(mǎn)足后續(xù)解調(diào)電路對(duì)輸入信號(hào)的要求，而直接耦合到接收換能器上的發(fā)射信號(hào)及噪聲信號(hào)也應(yīng)該濾除掉，因此，選用選頻放大器，通過(guò)設(shè)置中心頻率及帶寬保留并且放大有用信號(hào)，濾除雜波。，電感L1與C31電容組成LC并聯(lián)諧振回路，作為三極管的集電極負(fù)載。只有當(dāng)諧振頻率與電路工作頻率相等時(shí)，并聯(lián)諧振回路的阻抗才呈現(xiàn)出最大值，并且為純阻性，此時(shí)輸出電壓幅度最大，而在其他頻率時(shí)集電極等效阻抗很小，輸出電壓幅值也很小，從而起到選頻作用。 選頻放大電路回路諧振頻率由LC選頻放大器的諧振頻率決定，即 式（4－1） 式（4－2）其中，為回路的品質(zhì)因數(shù)，為電感的電阻。當(dāng)1時(shí)， 式（4－3）回路在諧振時(shí)的等效電阻： 式（4－4）帶寬： 式（4－5）回波信號(hào)主要是由直接耦合到接收換能器的發(fā)射信號(hào)和經(jīng)顆粒散射之后的信號(hào)組成，散射信號(hào)的頻率等于發(fā)射信號(hào)頻率加上或減去多普勒頻移量，由于多普勒頻移小于15KHz，因此選取為1MHz，帶寬100 KHz，此時(shí)品質(zhì)因數(shù)為10。根據(jù)式(4－2)，適當(dāng)選取電感與電容，可滿(mǎn)足電路的選頻要求。 解調(diào)電路經(jīng)選頻放大后的回波信號(hào)成分主要是本振信號(hào)和含有流速信息的回波信號(hào)，為了提取多普勒頻移，考慮利用乘法器的混頻原理來(lái)解調(diào)，即兩個(gè)不同的頻率信號(hào)經(jīng)過(guò)乘法器混頻以后產(chǎn)生新的頻率信號(hào)。設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)為 式（4－6）調(diào)制信號(hào)為 式（4－7）混頻后的信號(hào)為 式（4－8）令，顯然采用乘法器解調(diào)，混頻后的信號(hào)主要是多普勒頻移(一般不超過(guò)15K
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