超聲波液位計及流量計在測量中時差法的探討  十四

其中，把因時差引起的相差轉換為兩信號的頻差，以及在將由頻差轉換為順、逆流方向的時差都是由鎖相環電路控制完成的。

根據系統的頻率變化，由式(2．13)即可求出超聲波信號在順、逆流方向

傳播的時間差岔。

例如，當取‰=10MHz，At=0．05us，在K。K。=2x104時，系統的頻率變

化可達10kHz，測時分辨率比改進前的時差法有明顯的提高。

在該方法中，要將接收到的超聲信號與發射信號同時送到VCO輸入端

進行相位差檢測，所以要確定出接收信號的初始接收時刻。對接收初始時刻

的確定采用了傳統的門限脈沖法，盡管提出使用脈寬檢測方法降低接收端噪聲干擾，而且可根據發射信號的頻率確定脈寬，但在實際中要確定一個幅值不確定信號的相位并不容易實現。但該種方法的能否提高測時精度的關鍵就是要保證發射信號和接收信號之間有一個固定的相位。

在這里，使用了雙門限法保證接收信號的后沿完全固定到輸入信號的后沿。雙門限法原理如圖2—10所示，其中，A為放大器，COMP為比較器，Sw電子開關。在電子開關控制端為高電平時，1端與2端接通；為低電平時，1端與3端接通。鑒別比較電平為K的分壓值，而s。的后沿完全固定在S。的后沿，所以無論信號如何，都可得到接收信號的固定相位。

利用雙門限法，可以將接收信號的后沿固定到發射信號的后沿，提高了測量精度，改善系統的可靠性與穩定度。

電磁流量計