超聲波流量計(jì)使用編碼技術(shù)的探討 四十
5．3超聲波氣體流量計(jì)試驗(yàn)結(jié)果及分析
5．3．1調(diào)幅編碼超聲波實(shí)驗(yàn)
編碼相關(guān)測(cè)量技術(shù)的首要環(huán)節(jié)就是要實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的調(diào)制編碼，通常采用的編碼方式有兩種——移頻編碼以及調(diào)幅編碼。
移頻編碼，是用兩種不同頻率的信號(hào)代表“1"和“0”實(shí)現(xiàn)編碼。能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，在于換能器是否具有良好的頻率跟隨性，即壓電換能器在頻帶范圍內(nèi)能否迅速地從一個(gè)工作頻點(diǎn)切換到另一個(gè)工作頻點(diǎn)。
移頻編碼的實(shí)現(xiàn)原理比較簡(jiǎn)單，只需用兩種不同頻率的激勵(lì)源信號(hào)去驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器，測(cè)量接收超聲信號(hào)的頻率是否能夠跟隨即可，調(diào)幅編碼則相對(duì)復(fù)雜，制超聲信號(hào)的幅值有三種方法：一是改變激勵(lì)源信號(hào)的幅值；二是改變激勵(lì)源的頻率；三是控制激勵(lì)源開(kāi)關(guān)，即通過(guò)施加激勵(lì)和撤銷激勵(lì)的方式控制超聲的振動(dòng)波形。在本文中，采用第三種調(diào)幅編碼方式。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，SensComp公司的壓電超聲換能器并不適合移頻編碼方式，其原因有二：第一該超聲換能器中心頻率為125kHz，另外兩個(gè)諧振頻段與中心頻率比起來(lái)的振動(dòng)能量很小；第二壓電超聲換能器是機(jī)械結(jié)構(gòu)，振動(dòng)必然存在慣性，所以當(dāng)激勵(lì)信號(hào)從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)換到另一頻率時(shí)，接收信號(hào)不能馬上隨之變化(。調(diào)幅編碼，是用一段時(shí)間有信號(hào)(激勵(lì)周期)代表數(shù)字信息“l”，一段時(shí)間無(wú)信號(hào)(止歇周期)代表數(shù)字信息“0”。從接收的超聲信號(hào)來(lái)看，表現(xiàn)為其幅值輪廓線的周期性變化。找到合適的碼元長(zhǎng)度，使得接收到的超聲信號(hào)能夠清晰的
表現(xiàn)為碼元寬度與激勵(lì)信號(hào)相等、幅值輪廓線高低電平明顯，是調(diào)幅編碼實(shí)驗(yàn)的首要目的.
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