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《基于多普勒效應法的超聲波流量計的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要超聲波流量計是最近發(fā)展很迅速的一種流量計量計，有著突出的優(yōu)勢，在工業(yè)生產，醫(yī)療檢測，海洋觀測，石油勘探等社會生產生活諸多領域有著廣泛的應用。國內外的廠商有眾多產品問世。然而，由于實地現(xiàn)場的不同和應用情況的復雜，超聲波流量計在提高環(huán)境的適用性、便攜性、穩(wěn)定性以及改進測量的精度等等方面．還有很多有待進一步研究深化的地方。’本文首先查閱了大量國內外流量計產品基本性能，對超聲波流量計基本原理和進行了分析總結，介紹了幾種常見的方法，并在此基礎上提出了改進的思想：采用以DSP為信號處理核心．以FPGA器件為控制核心，輔以前端模擬電
2、路，以H口為主要算法的多普勒效應法的超聲波流量計的設計方案。本文完成了整體硬件電路的設計，這其中包括模擬電路方面的超聲波的發(fā)射、接收、濾波、三級放大和采樣，數(shù)字電路方面的DSP、FIFO數(shù)據(jù)緩存、單片機硬件系統(tǒng)的設計以及CPLD的時序控制設計。軟件方面完成了CPLD程序的設計，實現(xiàn)了DSP和單片機硬件系統(tǒng)的完整性：完成了DSP在流速計算方面的程序的設計，這其中包括濾波、插值、FFT的軟件設計。并對關鍵的算法用matlab，Simulator、CosmosScopc等軟件進行了仿真。關鍵詞；超聲波流量計數(shù)字信號處理器復雜可編
3、程邏輯器件多普勒效應快速傅立葉變換AbstraetABSTRACTTheUltrasonicFiowmcteriSodekindofflowmeterwhichhasbeendevelopedrapidlyrecently．Ithasmanyadvantagesandhasbeenwidelyusedinsocialproductionandsociallife，suchasmanufacturingproduction，medicaltreatment，oceanographicobservation，Oilexplor
4、ationand∞Onmanyrealm．ThereareplentyofSeriesProductshavebeendevelopedinhomeandabroad．But,todifferentapplicationareasandsituations，furtherresearchinthisareaisrequiredinordertoimprovetheenvironmentalsustainability,portability,stabilityandmeasurementaccuracyoftheUltra
5、sonicFlowmeter．Inthispaper,wefirststudiedlotsofProductInformationofforeignUltrasonicFlowmeterproducts，researchedontheirfundamentalcharacteristics，andsummedupthefundamentalprincipleofUltrasonicFlowmeter；then,someapproachesofmakingUltrasonicFlowmcterwasintroduced，an
6、dtheinnovativeapproachwasputforwardbasedontheseresearches一-newdesignofUltrasonicFlowmeterbasedonDopplerEffectMethod．Inthisdesign，DSPWasthesignalprocessingcore；CPLDWasthecontrolcore；besides，thereisalsoFrontAnalogCircuitry；themainalgorithmisFastFourierTransforill．In
7、thepaper,wefinishedboththehardwaredesignandsoftwaredesignofUltrasonicFlowmeter．ThehardwareWasconsistsofanalogcircuitanddigitalcircuit．Theanalogcircuitincludesultrasonictransmitting，receiving，threestageamplifyingandsamplecircuit．Thedigitalcircuitincludesthedesignof
8、DSP,FIFOandthesinglechipsystem，andthedesignofCPLDsequentialcontr01．ThesoftwareofUltrasonicFlowmeterincludesCPLDprogramming,DSPprogrammingusedincalculati
