《表1 激励脉冲个数与信号幅值关系》

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《基于时差法的超声波燃气表设计与研究》

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在电路运行过程中，激励信号脉冲个数脉冲幅值、滤波电路可靠性，放大倍数的选择都直接影响超声波接收信号的测量。整套系统采用3.6V锂电池供电，3.6V电压不足以使厂家所提供的换能器正常工作，所以系统设计升压电路是电压升至5V，为考虑功耗不宜将电压升至过高，所以通过差分电路使得换能器两端有10V的压差。在试验中发现，激励脉冲个数对接收信号幅值的影响较大，具体测试结果如表1所示。从表1可知，当激励脉冲个数达到一定个数（7个）时，信号幅值不随脉冲个数增加而增大。从功耗方面考虑，系统采用7个脉冲作为激励信号。滤波电路设计从换能器的中心频率500K出发，设计了一个中心频率为500K，带宽为100K的带通滤波器。放大电路由两部分组成，一部分为放大倍数固定的放大电路，另一部分为可编程控制放大电路（PGA）。由厂家测试可知换能器原始回波信号幅值约为20-40毫伏。固定放大倍数设定为30倍，程控放大电路0-10倍可调。程控放大器的设计可使仪表自动适应不同状态下超声波信号的强弱变化和不同组分气体下的超声波信号强弱变化。