[发明专利]超声波流量计换能器的谐振频率测试方法

摘要

一种超声波流量计换能器的谐振频率测试方法，采用了如下系统包括DSP、FPGA、发射换能器、接收换能器、DA转换器、AD转换器、功率放大电路、存储器，DSP用于将测试命令传递给FPGA，FPGA用于接收DSP的测试命令，输出驱动信号传递给DA转换器，用于接收FPGA的驱动信号输出正弦波信号驱动发射换能器，所述接收换能器用于接收发射换能器的超声脉冲信号发生压电转换，输出一定峰值的正弦信号给AD转换器，所述AD转换器用于对接收换能器的正弦信号进行采样，并传递给FPGA，FPGA用于将接收的AD转换器的采样值输出给DSP，DSP判断出AD采样值中峰值最大的点，并将该点所对应的频率值写入存储器。

主权项

一种超声波流量计换能器的谐振频率测试方法，其特征在于：采用了如下系统，该系统包括DSP数据处理器、FPGA电路、发射换能器、接收换能器、DA转换器、AD转换器、功率放大电路、存储器，所述DSP数据处理器用于将测试命令传递给FPGA电路，所述FPGA电路用于接收DSP数据处理器的测试命令，输出驱动信号传递给DA转换器，所述DA转换器用于接收FPGA电路的驱动信号输出正弦波信号驱动发射换能器，所述发射换能器用于发送超声脉冲信号给接收换能器，所述接收换能器用于接收发射换能器的超声脉冲信号发生压电转换，输出一定峰值的正弦信号给AD转换器，所述AD转换器用于对接收换能器的正弦信号进行采样，并传递给FPGA电路，所述FPGA电路用于将接收的AD转换器的采样值输出给DSP数据处理器，所述DSP数据处理器判断出AD采样值中峰值最大的点，并将该点所对应的频率值写入存储器；采用上述系统实现超声波流量计换能器的谐振频率测试的方法，包括以下步骤：1）在DSP数据处理器中预先设定多个驱动频率，多个驱动频率呈等差数列；2） 启动测试，DSP数据处理器根据预先设定的多个驱动频率按顺序发送对应频率的测试命令给FPGA电路，FPGA电路输出对应频率的驱动信号给DA转换器，DA转换器输出对应频率的正弦波信号经功率放大后驱动发射换能器发送对应频率的超声波信号，接收换能器接收到发射换能器的超声波信号后产生压电效应，输出对应频率的正弦波信号被AD转换器采样，FPGA电路采样各个发射频率下接收换能器的AD采样值并传输给DSP数据处理器，DSP数据处理器得到各个驱动频率下的接收换能器的正弦波信号峰值电压，并判断出正弦波信号峰值电压值最大的点，即为该超声波流量计对应该换能器的最佳频率驱动点，即该换能器的谐振点；3）确定该频率点后，将相对应的DSP驱动FPGA的频率参数写入存储器中，作为频率常数被DSP直接调用。