基于ADSP-BF531的超聲波流量計測控模塊設(shè)計.pdf

1、超聲波流量計因為其非接觸測量、安裝簡便和費用低等優(yōu)點，廣泛的應(yīng)用于石油、天然氣和化工等領(lǐng)域。隨著近年來微處理技術(shù)的發(fā)展，超聲波流量計得以在新型微處理器上應(yīng)用更復(fù)雜的軟件算法提高其測量精度，并保證測量的實時性。
　　 通過研究大量的資料，提出了以DSP為核心的時差法超聲波流量計測控模塊。它在利用DSP處理器實現(xiàn)超聲波收發(fā)控制的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮DSP的數(shù)字信號處理能力來測量流速信息。相比于以往的實現(xiàn)方法，它一方面消除了利用硬件電路進

2、行檢測的瓶頸，另一方面通過單獨處理器來完成控制和檢測任務(wù)也大大簡化了系統(tǒng)電路。
　　 模塊中硬件系統(tǒng)設(shè)計以Analog Device公司的ADSP-BF531為核心，包括放大電路、抗混疊濾波電路、自動增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路以及一些ADSP-BF531的外圍電路。其中自動增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、ADSP-BF531和數(shù)模轉(zhuǎn)換等電路組成了一個自動增益控制系統(tǒng)，可以起到穩(wěn)定濾波后的超聲波信號幅值的作

3、用，以便于軟件檢測算法的有效實現(xiàn)。整個硬件系統(tǒng)是個模數(shù)混合電路，設(shè)計PCB板時通過合理的布局布線有效的消除了干擾噪聲。
　　 通過在ADSP-BF531上使用線性插值的算法計算超聲波的到達(dá)時刻，進而可以得到流速信息。在進行超聲波傳播時間檢測前，對采樣信號還進行了數(shù)字濾波算法以更好的消除噪聲影響，提高檢測精度。自動增益控制算法中的峰值檢測算法使用信號能量的方法可以快速有效的測量得到超聲波信號的峰值。
　　 由于實驗條件限制