目前超声波流量计使用的硬件系统包括两个供电系统。其中运算放大器、比较器和一些逻辑部件需要5V电压电源正常工作,而多路转换器、触发器、滋助晶振、计时芯片、硬件看门拘等器件只要3.3V电源就能满足工作要求。
最初,考虑到低功耗要求,每个电路的所有组件都直接以3.3V的速度供应。运算放大器、比较器和逻辑部件都使用供电电压小的芯片。耗电量确实很低。但是通过实验发现,由于超声波传播时间短,对电路设备的末端要求较高,我们选择的低压电源芯片的响应时间相对较长,因此会出现很多误差。前面的电路分析表明,运算放大器用于放大接收信号振幅。
另外,比较器是阈值检测和零超标检测部分的关键部件,因此,在信号处理错误后的定时模块中计算的时间差可能会有误差,因此选择超高精度定时模块没有意义。考虑到这个问题,在实验探索过程中,再次比较和选择许多低压电源比较器结果不符合精度要求。选择5V电源比较器,响应时间才能满足以后计时模块的测量要求。
因此,两个供电系统的电路方案在最终电源中使用标准的3.3V电源,但为了满足某些设备需要5V电压电源的情况,使用电压转换芯片完成电压转换。经过多次试验结果验证,在功耗上也采用了满足要求的方案,因此最终引入了两个电源系统,这也是硬件系统的一大改进。