超声波流量计换能器的谐振频率测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及超声波流量计换能器驱动领域，尤其涉及一种超声波流量计换能 器的谐振频率测试系统。
【背景技术】
[0002] 超声波流量计产品通常采用时差法测量流体流速，基本原理都是测量超声波脉冲 在顺水流和逆水流中的时间差来反应流速，从而测出流量。图7所示为超声波流量计时差 法测流速的示意图，从第一换能器开始发送脉冲到第二换能器接收到脉冲信号的时间为 tl，从第二换能器发送脉冲到第一换能器接收到脉冲信号的时间为t2。 tl与t2之差为 Z t，其与管道内流体流速关系如式1所示：
[0003]
【主权项】
1. 一种超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：包括DSP数据处理器、 FPGA电路、发射换能器、接收换能器、DA转换器、AD转换器、功率放大电路、存储器，所述DSP 数据处理器用于将测试命令传递给FPGA电路，所述FPGA电路用于接收DSP数据处理器的 测试命令，输出数据序列给DA转换器，所述DA转换器用于接收FPGA电路的数据序列输出 不同频率的正弦波信号驱动发射换能器，所述发射换能器用于发送超声脉冲信号给接收换 能器，所述接收换能器用于接收发射换能器的超声脉冲信号发生压电转换，输出一定峰值 的正弦信号给AD转换器，所述AD转换器用于对接收换能器的正弦信号进行采样，并传递给 FPGA电路，所述FPGA电路用于将接收的AD转换器的采样值输出给DSP数据处理器，所述 DSP数据处理器判断出AD采样值中峰值最大的点，并将该点所对应的频率值作为谐振频率 写入存储器。
2. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述DSP数据处理器采用型号为TMS320F28335的数据处理器。
3. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述FPGA电路采用型号为EP4CE10的FPGA芯片。
4. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述DA转换器采用型号为AD9760AR的数模转换器。
5. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述AD转换器采用型号为ADC12DL040CIVS的模数转换器。
6. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：功 率放大电路包括运放（U24)、电流放大器（U25)以及若干电阻、电容，所述运放（U24)的同相 输入端与第76个电阻（R76)的一端连接，第76个电阻（R76)的另一端分别与第77个电阻 (R77)的一端、第85个电容（C85)的一端连接，第77个电阻（R77)的另一端接地，第85个 电容（C85)的另一端分别与DA转换器的输出端、第74个电阻（R74)的一端、第84个电容 (C84)的一端连接，第74个电阻（R74)的另一端、第84个电容（C84)的另一端均接地，所 述运放（U24)的反相输入端分别与第75个电阻（R75)的一端、第78个电阻（R78)的一端连 接，第75个电阻（R75)的另一端接地，第78个电阻（R78)的另一端与运放（U24)的输出端 连接，运放（U24 )的输出端经第79个电阻（R79 )与电流放大器（U25 )的输入端连接，电流放 大器（U25)的输出端与发射换能器连接。
7. 根据权利要求1所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述存储器为EE存储器。
8. 根据权利要求7所述的超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，其特征在于：所 述EE存储器的型号为FM25L04。
【专利摘要】一种超声波流量计换能器的谐振频率测试系统，包括DSP、FPGA电路、发射换能器、接收换能器、DA转换器、AD转换器、功率放大电路、存储器，DSP用于将测试命令传递给FPGA电路，FPGA电路用于接收DSP的测试命令，输出数据序列给DA转换器，DA转换器用于接收FPGA电路的数据序列输出不同频率的正弦波信号驱动发射换能器，发射换能器用于发送超声脉冲信号给接收换能器，接收换能器用于接收发射换能器的超声脉冲信号发生压电转换，输出一定峰值的正弦信号给AD转换器，FPGA电路用于采样AD转换器的采样值输出给DSP，DSP判断出AD采样值中峰值最大的点，并将该点所对应的频率值作为谐振频率写入存储器。
【IPC分类】G01F25-00
【公开号】CN204359406
【申请号】CN201420824236
【发明人】赵俊奎, 王波, 张宇
【申请人】重庆川仪自动化股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月23日