在
超聲波流量計(ji)
測量系統中,造成(cheng)幹擾的幹擾源有(you)很多種,主要有:①流(liú)量計安🏃🏻♂️裝環境中(zhong)可能存在較大的(de)電場和磁場幹擾(rǎo)💛;②靠近水泵安裝時(shi)水泵帶來的接近(jin)超聲波信号的噪(zào)音;③電源的噪聲幹(gàn)擾,采用常用的電(diàn)源濾波技術就可(ke)以消除其影響;④發(fa)射信号對接收信(xin)号的💁幹擾。發射信(xìn)💋号功率較大,通過(guò)電路和🔴聲路都可(kě)以🌏耦合到接收電(diàn)路上,如果管徑💋很(hen)小,換能器間距離(li)很近,發生幹擾的(de)🥵尾部就🚩會波及接(jiē)收波的波形,從而(ér)嚴重影響接收信(xìn)号。
超聲波流量計(ji)抗幹擾的措施：
(1)電(diàn)源。在系統使用的(de)各種直流電源(如(ru)+5V)的輸入端均跨接(jiē)1個10~100μF的電解電容和(hé)1個0.01~0.1μF陶瓷濾波電容(rong)以抑制電源尖峰(feng)幹擾,收發電路用(yong)兩套相互隔離的(de)電源供電。
(2)接收範(fan)圍門。接收範圍門(mén)可以防止發射信(xin)号以及開關動作(zuò)給接收信号帶來(lái)的幹擾。
(3)自動增技(ji)術。自動增益技術(shu)除了使信号便于(yu)測量外,還可以有(yǒu)效地抑制噪聲幹(gàn)擾。
(4)看門狗電路。程(cheng)序在運行過程中(zhong)會因爲受到幹擾(rǎo)導緻🌈失控,引起程(cheng)序亂飛,或陷入“死(sǐ)循環”,此時較直接(jie)的⭐抗幹擾方💃🏻法是(shì)采用硬件“看門狗(gǒu)”電路。複位脈沖可(kě)使系統複♊位,程序(xu)重新啓🧑🏾🤝🧑🏼動運行。例(lì)如采用X5045集成芯片(pian)來實現看門狗功(gong)能。X5045的引腳功能如(rú)下:CS爲片✊選信号;SO爲(wei)串行輸出;SI爲串行(hang)輸入;SCR爲串行時鍾(zhōng)輸入㊙️;WP爲 EEPROM寫保護輸(shu)入; RESET爲複位信号輸(shu)出;Vss爲地;Vcc爲電源電(dian)壓。X5045使用三線🌈總線(xian)串行(SPI)外設接口,對(duì)芯片進行操作的(de)所有操作碼、字節(jiē)地址及寫入的數(shù)據都由SI引腳輸⛹🏻♀️入(ru),寫入數據在串行(háng)時鍾SCI的上🌈升沿被(bei)鎖存;從芯片讀取(qǔ)的數據由SO引🎯腳串(chuan)行輸出。芯片的把(ba)關定時器🈲和電壓(yā)監視器都對單片(piàn)機提供獨立的保(bao)護,當電源電👅壓降(jiàng)到4.5V以下時, RESET引腳立(lì)即自動産生高電(dian)平複位信号,并⭕一(yī)直保持到電源電(diàn)壓恢複正💯常;當系(xi)統上電或掉電時(shi), RESET引腳也自動産生(shēng)一個高電平複位(wèi)信号;當系統發生(sheng)故障時,隻要♌把關(guan)定時器達到其🌈可(kě)編👨❤️👨程的超時極限(xian)RESET引腳立即自動産(chan)生一個持續200ms的高(gāo)電平複位信号。這(zhè)樣,就可有效地防(fang)止死機、數據誤寫(xiě)及誤操作等故障(zhàng)的發生。
(5)合理的布(bù)線技術。模拟信号(hào)線與數字信号線(xian)相對❓分開,信号🈲線(xiàn)與電源線分開;PCB布(bu)線時,将公共地線(xian)與電源線盡量加(jia)❗寬,并使它🎯們盡可(kě)能靠近需要供電(diàn)的電路;減小電源(yuán)線和💋地線的長度(du),以🥵減小兩者之⭐間(jian)的公共阻抗,減小(xiao)🌈耦合幹擾的産生(sheng)布線過程中😘避免(mian)回路有重複面積(jī),以減小相互感應(yīng)。
(6)接地技術。數字地(dì)和模拟地分開,它(ta)們在點相連,兩個(gè)探頭各自使用相(xiang)互獨立的地線,減(jiǎn)小地線幹擾耦合(hé),儀表及探頭外殼(ké)接地。
(7)屏蔽技術。運(yùn)用屏蔽技術可以(yǐ)隔離通過空間耦(ou)合的電磁幹擾✌️,采(cai)取的措施是用金(jīn)屬機殼将測量電(diàn)路封裝起來。
