超声波流量计系统的结构

　　超声波流量计主要由超声波探头、主机电路和8089单片机系统组成。超声波探头是可逆换能器，发射探头可以将电振动转化为机械振动形成超声波。相反，接收探头可以将从流体接收的超声波转换成电信号。主电路是处理接收到的超声波信号的电路。它将接收到的信号与发射的信号进行比较，然后得到多普勒差信号，即多普勒频移f，在大多数工业现场，接收到的回波信号大多很微弱。总之，由于流体中反射介质安装的超声波探头有远有近(即管道直径极小，两相流中固体或气泡的量不同)，接收信号的强度也不同。通过上位机信号调度电路的自动增益电路，可以稳定地测量超声波信号。
　　该流量计的微机系统选用INTEL公司的MCS-96系列8098准16位单片机。该芯片性价比高，功能强，速度快，内置4个10位A/D转换器。因此，该流量计具有以下特点：
　　①CPU是高性能准16位CPU，是寄存器算术逻辑单元结构，累加器是232字节数组结构，使用起来很敏感。
　　②指令系统丰富，运行速度快，编程所需指令少，编程效率高，大大缩短了外观的开发周期。
　　(3)计算机系统采用4×4键盘，并扩展了8279芯片来控制整个系统的参数输入。stop端接CPU外部stop EXTINT端，响应速度快。
　　④芯片内置“看门狗”电路，即16位看门狗定时器。它的作用是在系统运行过程中出现一些异常情况时，系统可以自动复位，进而节省系统的硬件。
　　⑤外部总线为8位，8位总线的所有MCU接口芯片和电路均适用。外部接口电路选用8255作为打印机接口和TPP微型点阵打印机，可以打印管道参数、流量、流速和日历时钟，也可以按时打印：系统时钟接口芯片MC146818是整个系统的实时时钟，是摩托罗拉公司生产的多功能日历时钟芯片，其内部RAM为50字节，可以供用户在掉电时保护参数，因此外部接口具有掉电保护功能。
　　这些特点使流量计的微机硬件接口电路设计简单、实用。上位机发送的流量信号传输到8098单片机的A/D接口ACH4。经过单片机的采集、运算和数学滤波，得到ZUI后的流体流量。