[發明專利]一種超聲波煙氣流速測量電路

在審

• 申請號: 202011330395.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112557697A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 吳徐森;周怡兵;奚易堃
• 申請（專利權）人: 安徽曼德克環境科技有限公司
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶

1.一種超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，包括主控單元，與主控單元對應引腳連接的

超聲波收發單元，包括發送模塊和接收模塊、回波處理模塊、計時模塊，發送模塊和接收模塊均包括依次設置的驅動電路、收發為一體的超聲波換能器、信號放大電路；回波處理模塊的包括對應輸入端口分別通過對應的開關電路與對應的驅動電路的輸入端連接、對應的輸出端口與信號放大電路的輸出端連接；所述計時模塊與回波處理模塊對應引腳連接；

顯示單元，用于顯示流速大小；

溫度測量單元，用于測量通道內流體的溫度；

壓力測量單元，用于測量通過通道內流體經過時產生的壓力；

上位機通訊單元，用于實現主控單元與上位機進行實時通訊。

2.根據權利要求1所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述發送模塊和接收模塊電路相同，所述發送模塊的驅動電路包括變壓器T1，變壓器T1的第一輸入端與電源驅動連接，第二輸入端與開關電路連接，第一輸出端依次經過第一限幅電路、濾波電路與對應的超聲波換能器A連接，第二輸出端和濾波電路、超聲換能器的另一端均與地連接，經過第一限幅電路的第一輸出端經過電容C3和電阻R8后分別經過二極管D2和二極管D4與地連接，所述二極管D2和二極管D4反向并聯，二極管D4的輸入端經過電容C4作為發送模塊中的第一信號放大電路的輸入端。

3.根據權利要求2所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述第一信號放大電路包括放大器U1，第一信號放大電路的輸入端經過電阻R7與所述放大器U1的負輸入端連接，并經過電容C10與地連接，第一電源經過電阻R40與放大器U1的正輸入端連接，所述正輸入端經過電阻R41與地連接；負輸入端和輸出端之間通過電阻R1連接，輸出端經過電容C7作為第一信號放大電路的輸出端RX2。

4.根據權利要求3所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述電源驅動包括第二電源，所述第二電源經過電阻R3與變壓器T1的第一輸入端連接，第一輸入端分別經過電解電容E1和電阻R6與地連接。

5.根據權利要求1所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述發送模塊的第一開關電路包括場效應管Q1,所述場效應管Q1的G極經過電阻R12與回波處理模塊的端口TX1連接，G極與S極通過電阻R15連接，D極與變壓器T1的第二輸入端連接。

6.根據權利要求1所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述回波處理電路包括芯片U2，所述芯片U2的型號為TDC1000，所述計時模塊包括芯片U4，所述芯片U4的型號為TDC7200。

7.根據權利要求6所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述回波處理電路還包括低通濾汳器FB1，第一電源經過低通濾汳器FB1與作為芯片U2的電源輸入端的第23引腳和第24引腳連接，經過低通濾汳器FB2與芯片U2的第22引腳連接，第23引腳和第24引腳經過第一濾波電路與地連接，第22引腳經過第二濾波電路與地連接；

發送模塊的第一信號放大電路的輸出端RX2與芯片U2的第1引腳連接，與所述發送模塊連接的端口TX1為芯片U2的第26引腳，接收模塊的第二信號放大電路的輸出端RX1與芯片U2的第2引腳連接，所述端口TX1為芯片U2的第26引腳，與接受模塊連接的端口TX2為芯片U2的第27引腳；

芯片U2的電源輸入端經過調壓電路與芯片U2的第3引腳連接；

所述調壓電路包括與所述電源輸入端連接的電阻R2的輸出端分成兩路，一路經過電阻R10與地連接，另一端經過電阻R5與芯片U2的第3引腳連接，第3引腳經過電容C8與第連接。

8.根據權利要求6所述的超聲波煙氣流速測量電路，其特征在于，所述溫度測量單元和壓力測量單元還均包括采樣電路，所述采樣電路包括從采集芯片輸出端到地之間串聯的電阻R100和電阻R101,采樣電路的輸出端與電阻R100和電阻R101的連接點連接。