超聲波液位計基于DSP的探討 十三
增益放大器的電壓控制端一端固定電壓,另一端由DSP控制。增益放大系數的確定需要結合上述計算以及實驗確定。如圖所示,圖3.13左邊為近距離時候不同位置測量的超聲波回波的幅值,可以看出試驗結果的超聲波回波幅值確實隨時間呈現指數衰減。
3.2.3絕對值運算電路
超聲波換能器振動產生的超聲波回波電壓信號正負對稱,考慮到AD轉換的方便性,將接收電路接收到的信號進行絕對值化處理。電路圖如圖3.7所示,主要原理是先將電壓信號的正半周保持不變,將電源的負半周接入到運算放大器的反相輸入端進行反相放大兩倍,將二者進行求和,實現信號的絕對值化。
在實際電路設計過程中,根據信號的頻率40KHz,選擇運算放大器的帶寬,本文選擇的運放為TL082.TL082是ST公司生產的一款通用的雙通道運算放大器,具有良好的共模抑制比,4MHz的增益帶寬,40KHz時候的輸出電壓可以達到5V.
本電路可以對輸入的微電流信號做絕對值運算,也稱作全波整流電路.具體的工作原理如下所示:TL082的A部分起到將微弱信號的負電壓部分進行理想二極管輸出的作用,B部分實現的功能為加法器。當正半周輸入的時候,D1處于截至狀態,D2處于導通狀態.也即是當微弱信號的正半部分進入絕對值電路以后原樣輸出。
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超聲波流量計