采用直接时差法的无线超声波风速风向仪设计
如图4(a)所示，采用脉冲变压器的超声波风速风向仪驱动信号存在较大的脉冲尖峰。这是由脉冲变压器自身电感等因素造成的，如果脉冲尖峰较大超出换能器耐压值，将可能会损坏换能器。同时，脉冲变压器产生的电磁干扰造成在接收电路中形成与驱动信号同步的干扰信号，并且该干扰信号始终存在，可能影响MCU对接收信号的判断。将采用脉冲变压器驱动电路产生的驱动信号放大，得到图4(c)，由于脉冲变压器线圈中的电磁能量不能迅速释放，即使输入信号在8个脉冲后截止，驱动信号的尾部还存在线圈缓慢释放能量时产生的振荡。该振荡的影响直接在信号接收端反映出来，如图4(e)所示，接收到的信号也是慢慢衰减。
相比之下，采用由MOSFET搭建的模拟开关构成的驱动电路，其收发波形更为标准稳定，如图4(b)、(d)和(f)所示。采用模拟开关方式的驱动电路产生的驱动信号无脉冲尖峰，完全由控制信号控制产生，不存在能量释放问题，信号波形平整稳定，相应的接收信号波形中不存在图4(a)中的电磁干扰现象，且无多余振荡。
结语
介绍了一种基于直接时差法的超声波风速风向仪的设计方法。实践证明，该设计方法可行，相较于传统的利用脉冲变压器和A／D采样的方式，具有电磁干扰小、收发信号波形平稳、振荡小、杂波少的优点。
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