基于DSP的超聲波多普勒流量計(jì)的設(shè)計(jì).pdf

1、流量測(cè)量與我們的生活密不可分。隨著人們對(duì)流量測(cè)量的研究越來(lái)越深人，流量計(jì)的種類也變得越來(lái)越多。超聲波多普勒流量計(jì)因?yàn)榫哂胁唤佑|被測(cè)介質(zhì)和適用于兩相流場(chǎng)合的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被不斷研究并應(yīng)用在許多領(lǐng)域，發(fā)揮了巨大的作用。
　　 本文通過(guò)分析目前幾種主流超聲波流量計(jì)的設(shè)計(jì)方法，選擇了多普勒法作為設(shè)計(jì)方案。多普勒法是以聲學(xué)多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ)，利用超聲波測(cè)量頻移，再根據(jù)其流量公式算出流體流速，最后求出流體流量的方法。通過(guò)對(duì)一些成熟的超聲波流量計(jì)進(jìn)

2、行分析，本文做了一些設(shè)計(jì)上的改進(jìn)，選用DSP作為系統(tǒng)核心，用來(lái)實(shí)現(xiàn)重要控制和信號(hào)處理，選片AVR來(lái)控制鍵盤設(shè)置和液晶顯示DSP芯片TMS320F2812不但具有強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力，還集成了豐富的外設(shè)，具有強(qiáng)大的控制能力。AVR作為DSP的輔助，幫助DSP計(jì)算流量、顯示信息等，減輕了DSP的負(fù)擔(dān)。
　　 本文主要做了幾個(gè)方面的工作：首先，本文詳細(xì)介紹了多普勒流量計(jì)的工作原理，分析了其流量方程和確定其工作頻率，并且介紹了FIR數(shù)

3、字濾波器和FFT算法。其次，本文設(shè)計(jì)了發(fā)射模塊和接收與混頻模塊，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的發(fā)射與接收；設(shè)計(jì)了控制與處理模塊，具體描述了核心器件DSP。其次外圍器件的設(shè)計(jì)，介紹并使用了DSP的SPI、SCI、XINTFTF等接口，完成了它們與外設(shè)的硬件電路連接。再次，本文完成了DSlD和AVR模塊的軟件設(shè)計(jì)，并且實(shí)現(xiàn)了DSP與AVR的通信。最后，本文對(duì)FIR數(shù)字濾波器和FFT算法進(jìn)行了仿真，證明了方案的可行性。
　　 系統(tǒng)的硬件包括超聲波換能器