超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 八十

 (a) 過零檢測電路圖

(b) JK 觸發器工作時序

超聲波歷經時間則為圖4-13 中的計時閘門時間，由CPLD 計數使能控制模塊完

成高精度計時。計數使能控制模接收過零檢測電路的輸出，同時用來控制CPLD 內部十六位高頻計數器開始/停止計數。過零檢測電路的第一個正脈沖輸出后，計數使能模塊允許計數，第二個正脈沖到來時停止計數；同時還有個高電平使能控制端CLR。

4.2 數字極性相關超聲波信號識別技術研究

目前國內外在超聲波氣體流量計中超聲波信號識別及處理方法主要有以下四

種：電平比較法、假設檢驗法、小波分析法、互相關處理法。經過深入調研和實驗室測試，比較分析如下：

（1）電平比較法適用范圍很小，單獨使用往往不能準確識別超聲信號的到達時

刻，必須與小波分析或相關處理方法同時使用。

（2）假設檢驗法可以實現超聲信號的準確識別，且實時性不強；

（3）小波分析法也能夠達到超聲信號準確識別的目的，且但小波函數選擇較為

復雜，算法實現也比較困難，必須選擇處理功能很強的微處理器（至少選擇DSP 微處理器）來實現；

（4）互相關處理方法實現起來計算量很大，實時性不強。

超聲波流量計