Meetsystemen

Meetsystemen: Meetprincipes
Ultrasone sensoren
Debietmeter
R/X
T/X
Sommeren
Gelijkrichter
Laagdoorlaatfilter
∼∆ f / 2
Uitgang
Snelheid v [m/s]
f ''
θ
f
R.F.
R.F.
Versterker Oscillator
f ''
f
R/X T/X
a)
Luchtbellen of opgeloste materie
b)
Ontvanger
Zender
Figuur 2.111: a) Opstelling en b) schakeling voor Doppler-debietmeter.
Eerst wordt het ontvangen signaal, dat sterk verzwakt is, terug versterkt tot het dezelfde
amplitude V heeft als het uitgezonden signaal. Het ontvangen signaal wordt opgeteld met het
uitgezonden signaal:
V som = V sin 2πf t + V sin 2πf t= 2V cos 2π( f − f ) t
2
sin 2π( f
+ f ) t
2
Dit is een amplitude gemoduleerd signaal met als draaggolffrequentie (f + f '')/2 en als
modulatiefrequentie ∆f/2. Het gelijkgericht en vervolgens gefilterd signaal is sinusoïdaal met een
frequentie ∆f/2, welke evenredig is met de vloeistofsnelheid.
Amplitude
1
0.5
Uitgezonden en ontvangen
signaal: 40 Hz - 44 Hz
Amplitude
2
1
Som van beide signalen
0
0
-0.5
-1
-1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Tijd [sec]
-2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Tijd [sec]
Amplitude
2
1.5
1
0.5
Gelijkgerichte som
Amplitude
Resultaat na laagdoorlaatfilter
1.5
1/ ∆ f
1
0.5
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Tijd [sec]
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Tijd [sec]
Figuur 2.112: Verschillende signalen voor de schakeling uit figuur 2.111.b. (Gebruikte laagdoorlaatfilter is
een 6e orde Butterworth-filter met afsnijfrequentie bij 40 Hz.)
__________ - II.98 -
Johan Baeten