目前閾值法過(guò)零檢測(cè)在氣體超聲波流量計(jì)中應(yīng)用非常廣泛。該信號(hào)處理方法測(cè)量精度較高,不足之處在于對(duì)回波信號(hào)的信噪比要求較高,容易產(chǎn)生過(guò)零點(diǎn)識(shí)別錯(cuò)誤,也即“跳波”。如何解決閾值法的跳波問(wèn)題正是當(dāng)前信號(hào)處理研究的熱點(diǎn)。針對(duì)這個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,本課題設(shè)計(jì)氣體超聲波流量計(jì)的硬件電路,提出一種回波信號(hào)處理方法,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在硬件電路設(shè)計(jì)上,采用信號(hào)調(diào)制的方法將連續(xù)的脈沖方波信號(hào)調(diào)制成正負(fù)對(duì)稱的脈沖信號(hào),再經(jīng)升壓變壓器轉(zhuǎn)換為類正弦波,以驅(qū)動(dòng)換能器獲得較好驅(qū)動(dòng)效果�；夭ㄐ盘�(hào)經(jīng)預(yù)處理電路達(dá)到預(yù)定幅值后,經(jīng)可變閾值法實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)的過(guò)零檢測(cè),得到回波到達(dá)的脈沖信號(hào)。同時(shí)峰值檢測(cè)電路獲取回波的峰值臺(tái)階信號(hào),作為后期信號(hào)處理的數(shù)據(jù)。在軟件信號(hào)處理上,本課題引入經(jīng)典的混合指數(shù)模型,研究不同工況下回波信號(hào)的特征,提出了一種可變比例閾值法。該方法實(shí)時(shí)采集并識(shí)別相鄰兩個(gè)特征峰值,將閾值設(shè)定在兩個(gè)峰值之間,并對(duì)跳波進(jìn)行識(shí)別和修正,大大降低跳波發(fā)生的概率。在實(shí)驗(yàn)研究上,將本課題采用的可變比例閾值法與傳統(tǒng)的固定比例閾值法在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本課題使用的可變比例閾值法效果優(yōu)于傳統(tǒng)的固定比例閾值法,可提高...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.11不同并聯(lián)電容下的激勵(lì)波形

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文聯(lián)電容C2的大小，得到不同的換能器激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比為不加并聯(lián)電容時(shí)換能器兩端的激勵(lì)信號(hào)，Math為并號(hào)。形上升沿明顯形成了過(guò)沖，平頂階段的衰減也很大，脈的震蕩。該激勵(lì)信號(hào)的波形毛刺較多，顯然包含大量的換能器的激勵(lì)是不利的。但是從整體上看，激勵(lì)信號(hào)的....

圖3.17不同充電電阻輸出對(duì)比

圖3.17不同充電電阻輸出對(duì)比調(diào)節(jié)充電電阻R的值能明顯改變峰值跟隨的響應(yīng)速度，由于RC充電的非線性，對(duì)于不同的峰值，輸出電壓的上升斜率即響應(yīng)速度也不一樣。因此可以預(yù)見，當(dāng)回波信號(hào)的幅值變化時(shí)，實(shí)測(cè)峰值和真實(shí)峰值的差值也是不固定的。為了解決實(shí)測(cè)峰值比真實(shí)峰值高的問(wèn)題，本....

圖3.19不同串聯(lián)電阻輸出對(duì)比

24圖3.19不同串聯(lián)電阻輸出對(duì)比串聯(lián)電阻R變大時(shí)，RC的時(shí)間常數(shù)增大，峰值點(diǎn)補(bǔ)償量也變大。調(diào)整電阻R的值，使得測(cè)量峰值下降的幅度剛好能抵消上沖量，最終輸出的峰值保持電壓就能跟實(shí)際峰值一致。當(dāng)取47歐姆時(shí)，可以看出補(bǔ)償量剛好能抵消上沖量，且每個(gè)峰值點(diǎn)都補(bǔ)償?shù)妮^好。....

圖3.20改進(jìn)后的峰值檢測(cè)輸出采用數(shù)字信號(hào)處理方法也能得到各個(gè)峰值臺(tái)階的峰值，但是需要較高的采樣頻率

圖3.20改進(jìn)后的峰值檢測(cè)輸出采用數(shù)字信號(hào)處理方法也能得到各個(gè)峰值臺(tái)階的峰值，但是需要較高的采樣頻率。硬件獲取峰值的優(yōu)勢(shì)在于它能得到真實(shí)回波信號(hào)的峰值，反映閾值所在的真實(shí)位置。假設(shè)回波信號(hào)的高頻噪聲比較嚴(yán)重時(shí)，通過(guò)算法去噪得到的回波峰值不能作為實(shí)際閾值設(shè)定的參考。同時(shí)，經(jīng)過(guò)保....

本文編號(hào)：3936005