應(yīng)用于超聲波流量計(jì)的過零比較電路
- 2021-03-11 -
目前超聲波流量計(jì)的工作原理是基于時(shí)差法,時(shí)差法是根據(jù)超聲波流量計(jì)正程時(shí)間和逆程時(shí)間之差來(lái)計(jì)算流量,要計(jì)算正程時(shí)間和逆程時(shí)間,就要用到過零比較電路?，F(xiàn)有的過零比較電路比較的都不是回波信號(hào)的真正零點(diǎn),往往存在著一定的誤差,從而影響超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于超聲波流量計(jì)的回波過零比較檢測(cè)電路,該電路可以檢測(cè)超聲波流量計(jì)回波信號(hào)的真正零點(diǎn),從而可計(jì)算出準(zhǔn)確的正程時(shí)間和逆程時(shí)間,提高超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。
實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的,所采用的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于超聲波流量計(jì)的過零比較電路,其特征在于:超聲波回波信號(hào)Vi與電阻RI的一端、電阻R2的一端連接,電阻RI的另一端與比較器IC1的負(fù)輸入端4腳連接,電阻R2的另一端與電容C1的一端、比較器的正輸入端5腳連接,電容C1的另一端與地連接,比較器IC1的正供電端2腳與3.0V電源、電容C2的一端連接,電容C2的另一端與地連接,比較器IC1的負(fù)供電端5腳與地連接,比較器IC1的輸出端1腳輸出過零比較后的脈沖Vo。
本實(shí)用新型的有益效果是:該電路可以檢測(cè)超聲波流量計(jì)回波信號(hào)的真正零點(diǎn),從而可計(jì)算出準(zhǔn)確的正程時(shí)間和逆程時(shí)間,提高超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。電路簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
如圖所示,應(yīng)用于超聲波流量計(jì)的過零比較電路,超聲波回波信號(hào)Vi與電阻RI的一端、電阻R2的一端連接,電阻RI的另一端與比較器IC1的負(fù)輸入端4腳連接,電阻R2的另一端與電容C1的一端、比較器的正輸入端5腳連接,電容C1的另一端與地連接,比較器IC1的正供電端2腳與3.0V電源、電容C2的一端連接,電容C2的另一端與地連接,比較器IC1的負(fù)供電端5腳與地連接,比較器IC1的輸出端1腳輸出過零比較后的脈沖Vo。
工作原理:超聲波流量計(jì)的回波信號(hào)i經(jīng)過47kΩ電阻R2和1000F電容C1組成的低通濾波器后,濾掉了回波信號(hào)Vi中所包含的交流信號(hào),因此比較器IC1(MAX987)的正輸入端3腳上只保留了回波信號(hào)Vi中的直流分量;同時(shí)超聲波流量計(jì)的回波信號(hào)Vi經(jīng)過1kΩ電阻Rl直接加到比較器IC1(MAX987)的負(fù)輸入端4腳。因此模擬比較器IC1(MAX987)的負(fù)輸入端4腳和正輸入端3腳分別為回波信號(hào)Vi和回波信號(hào)Vi的直流分量,因此實(shí)現(xiàn)了真正的過零比較檢測(cè),比較器IC1的輸出端1腳輸出與Vi信號(hào)頻率相同相位相反的脈沖信號(hào)Vo,單片機(jī)通過采集檢測(cè)脈沖信號(hào)Vo,就可計(jì)算出超聲波流量計(jì)的正程或逆程時(shí)間從而計(jì)算出流量,減小測(cè)量誤差,提高了測(cè)量精度。