如何改進(jìn)超聲波流量計(jì)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

 如何改進(jìn)超聲波流量計(jì)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)？相信很多小伙伴對(duì)這個(gè)問(wèn)題感興趣，下面給大家淺析一下關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。

目前，超聲流量計(jì)的硬件系統(tǒng)包括兩個(gè)電源系統(tǒng)，其中運(yùn)算放大器，比較器和一些邏輯器件需要5V電源才能正常工作。以及多路復(fù)用開(kāi)關(guān)，觸發(fā)器，ZZ晶體振蕩器，定時(shí)芯片。五金門(mén)等設(shè)備只要滿足3.3V電源即可滿足工作要求。
最初，考慮到低功耗的要求，一位電路的所有組件都直接由3.3V供電。運(yùn)算放大器，比較器和邏輯設(shè)備均使用低電源電壓的芯片。功耗真的很低。但這是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。由于超聲波的傳播時(shí)間短，對(duì)電路器件的*端度要求很高，而我們選擇的低壓電源芯片的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，經(jīng)常會(huì)引起很多誤差。從前面的電路分析可以知道。運(yùn)算放大器用于放大接收信號(hào)的幅度。比較器是閾值檢測(cè)和過(guò)零檢測(cè)的核心設(shè)備，因此如果信號(hào)處理中有錯(cuò)誤。由后面的計(jì)時(shí)模塊計(jì)算出的時(shí)差必然會(huì)有誤差，因此選擇超高精度計(jì)時(shí)模塊是沒(méi)有意義的。考慮到這個(gè)問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)許多低壓比較器進(jìn)行了重新比較和選擇。結(jié)果不能滿足精度要求，僅使用5V電源比較器，其響應(yīng)時(shí)間就可以滿足計(jì)時(shí)模塊的測(cè)量要求。
就電源而言，兩個(gè)電源系統(tǒng)的電路方案仍使用標(biāo)準(zhǔn)的3.3V電池電源，并且僅使用電壓轉(zhuǎn)換芯片來(lái)完成電壓轉(zhuǎn)換。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們采用的方案也可以滿足功耗方面的要求，因此我們最終采用了兩種供電系統(tǒng)方案。在實(shí)際的流體部分中，將詳細(xì)介紹兩個(gè)不同電源系統(tǒng)的性能方面的測(cè)試。
超聲波流量計(jì)軟件系統(tǒng)的改進(jìn)
超聲流量計(jì)軟件系統(tǒng)的改進(jìn)主要針對(duì)功耗問(wèn)題。主要的改進(jìn)是在計(jì)算部分，當(dāng)前的測(cè)量方法是使計(jì)時(shí)芯片每4秒進(jìn)入流量測(cè)量模式。經(jīng)過(guò)50次連續(xù)測(cè)量后，計(jì)時(shí)芯片將停止供電，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理并將其轉(zhuǎn)換為流量。 50次測(cè)量的時(shí)間約為25毫秒，計(jì)時(shí)芯片在其他時(shí)間將無(wú)法工作。這樣可以很好地控制整個(gè)機(jī)器的功耗。
初始軟件計(jì)算用于在每次測(cè)量后處理數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為流量，并將其發(fā)送以顯示觸摸塊。這樣，在計(jì)算過(guò)程中，計(jì)時(shí)芯片必須一直處理電源狀態(tài)，并且顯示面板也已經(jīng)刷新，這導(dǎo)致了過(guò)多的功耗。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，目前采用的方案是合理降低功耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。

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