基于频谱细化算法的超声多普勒流量计设计
李云飞 ,冯珂珂 ,张飞 ,陈斌 ,车延超 ,金岩
安徽建筑大学,江淮前沿技术协同创新中心
2024-10-13
流量计作为一种计量传感器设备,是水务信息化综合系统的重要组成部分,其数据精度直接影响系统计量结果。本文基于频谱细化的方法设计了高精度超声多普勒流量计,该流量计采用低功耗单片机(MCU)作为主控芯片,产生频率可配置的中高频脉冲信号,经功率放大电路后驱动由大功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)组成的超声波发射电路。设计了回波信号提取电路,实现回波信号的放大、噪声滤除、频差信号提取等功能。采用复调制ZOOM FFT频谱细化算法进行频谱分析,显著提高了频率分辨率和频移计算精度。经实验测试,在低流速(0. 19 m/ s)、中流速(0. 5 m/ s)和高流速(0. 984 m/ s)状态下, 流量计测量误差分别为5. 161 % 、2. 248 %和1. 985 % 。
  • 算法
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年份: 2024年
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内容目录
  • 引言

  • 1、多普勒测速原理

  • 2、系统硬件设计

    • 2.1 系统设计

    • 2.2 信号发射电路

    • 2.3 回波信号接收和处理电路

  • 3、系统软件设计

  • 4、频谱细化算法

  • 5、系统搭建与测试分析

    • 5.1 系统搭建

    • 5.2 测试与分析

  • 6、结论

核心点推荐
  • 流速测量;多普勒流量计;ZOOM FFT频谱细化;智慧水务;管理系统