超声波明渠流量计污水测量的设计与探讨  二十二

超声波接收和信号处理电路是该液位测量的设计关键技术。由于发射信号接触液体表面时会出现漫反射现象，以致接收到的信号仅是反射信号一部分，故回波信号十分微弱并含有噪声，信噪比较小，同时又存在信号失真情况，所以通过选频网络将中心频率为40kHz脉冲信号取出，经两级放大电路进行放大后，再通过峰值检波电路取出回波信号。通过对超声波接收回波信号的观察分析，发现接收回波信号经峰值检波后，大约在第九个回波幅度达到包络线的峰顶，第三个波近似为峰值的75％，因此设计一个门限电路比较器对回波信号进行检测。这样可避免直接以通过第一个检测脉冲回波到达的时间，因干扰噪声等因素而引起的测量误差，同时还可以消除接收回波信号强弱不同造成测量误差。

考虑到成本和功耗，采用具有电压增益高、抗干扰能力强、低功耗等优点的接收处理集成电路CX20106／A，它内部由前置放大电路、限幅电路、带通滤波、检波、积分和比较电路等部分组成。主要性能指标：带逶滤波器的频率范围为30"～60kHz、电压增益大予74dB、低电压供电Ⅳ+=5Ⅵ、低功耗(V+-5V时，典型功耗为9mW)。所示，该电路结构简单，避免了因电路设计复杂性而引起的系统误差，性能稳定，提高了测量的准确度。

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