超聲波氣體流量計(jì)研發(fā)探討 八十九
超聲波氣體流量計(jì)中,超聲波信號(hào)分為順流和逆流觸發(fā)兩種方式,本系統(tǒng)通過(guò)查詢順/逆流標(biāo)志判斷觸發(fā)方向。在每秒中內(nèi),首先順流方向連續(xù)觸發(fā)10次超聲波信號(hào),耗時(shí)500ms,然后逆流觸發(fā)10次超聲波信號(hào),再耗時(shí)500ms,完成20次觸發(fā)工作。下面就以順流方向?yàn)槔瑢?duì)中斷服務(wù)程序進(jìn)行講解。
當(dāng)順/逆流標(biāo)志為0時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)以順流方向,對(duì)超聲波傳感器進(jìn)行脈沖群觸發(fā)。本系統(tǒng)中超聲波聲道與口徑150mm的管道呈45。,所以聲道長(zhǎng)度為150×1.414=212.1mm,超聲波在空氣中的傳播速度可記為334.1nds,所以如果氣體流速為0m/s時(shí),傳播時(shí)間為o.2121/334.1=O.635ms。考慮到氣體的流速,超聲波順流和逆流傳播時(shí),超聲波在聲道上的傳播時(shí)間都不會(huì)超過(guò)2ms,所以,
超聲波發(fā)出后,進(jìn)入2ms延時(shí)等待。然后判斷來(lái)自FPGA的計(jì)時(shí)結(jié)束標(biāo)志是否為l,如果不為1,則說(shuō)明超聲波接收系統(tǒng)沒有收到超聲波信號(hào),放棄此次時(shí)間采樣,觸發(fā)計(jì)數(shù)器加一后退出中斷;如果此標(biāo)志為1,則說(shuō)明系統(tǒng)收到了超聲波信號(hào),但是為了驗(yàn)證測(cè)此計(jì)時(shí)結(jié)果的有效性,還有對(duì)A/D越界標(biāo)志進(jìn)行判斷,如果為0,則說(shuō)明經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后的信號(hào)滿足系統(tǒng)要求,計(jì)時(shí)有效;否則,計(jì)時(shí)無(wú)效,觸發(fā)計(jì)數(shù)器加一后退出中斷。
超聲波流量計(jì)