超聲波流量計(jì) 超聲波換能器性能開發(fā)及設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)三十一

3．2檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（超聲波流量計(jì)）

性能檢測(cè)系統(tǒng)主要鼠標(biāo)是對(duì)應(yīng)用于王業(yè)管道防除垢的超聲波換能器的性能檢測(cè)進(jìn)行探索性研究。本系統(tǒng)對(duì)超聲波換能器進(jìn)行評(píng)價(jià)的前提在予實(shí)現(xiàn)對(duì)換能器加速度信號(hào)的采集和處理，設(shè)計(jì)采用壓電加速度傳感器來檢測(cè)超聲波換能器的振動(dòng)加速度信號(hào)，根據(jù)采集捌的加速度信號(hào)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。充分參考曩前市場(chǎng)情況和技術(shù)發(fā)展情況，設(shè)計(jì)方案充分利用PC機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析、處理和存儲(chǔ)能力。超聲波換能器性能檢測(cè)系統(tǒng)在功能實(shí)現(xiàn)上設(shè)計(jì)氫括有FPGA主控模塊、超聲波信號(hào)發(fā)生模塊、加速度信號(hào)接收_和調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、USB數(shù)據(jù)傳輸模塊、PC機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)模塊。

其中FPGA主控模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，控制著整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行和數(shù)據(jù)的預(yù)運(yùn)算處理；超聲波信號(hào)發(fā)生模塊包括產(chǎn)生超聲激勵(lì)脈沖的發(fā)射電路和超聲探頭，產(chǎn)生激勵(lì)脈沖激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波；換能器加速度信號(hào)接收和調(diào)理模塊包括前置放大電路，濾波電路，程控放大電路和檢波電路；

數(shù)據(jù)采集模塊將濾波后的回波模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，超聲波頻率較高，兩尖峰之間的間隔很短，因此A／D轉(zhuǎn)換速度要求比較高；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊考慮到由于采集到的加速度信號(hào)數(shù)據(jù)量比較大，因此設(shè)置專門的存儲(chǔ)芯片來緩存數(shù)據(jù)；

超聲波流量計(jì)