超聲波流量計(jì)低功耗高精度設(shè)計(jì)的探討 四十九

6改進(jìn)措施

本設(shè)計(jì)屬于單聲道時(shí)差法超聲波流量計(jì)，應(yīng)用了時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換的新技術(shù)，提出了具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)方案，在流量測(cè)量精度上有了提高，并且保證傳播時(shí)間測(cè)量精度達(dá)到幾十皮秒的情況下，使整個(gè)系統(tǒng)的工作頻率不高于20MHz，處于一種相對(duì)較低的工作頻率之下，簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，得到了較高的精度。但如果想要得到O．5％甚至更高的流量測(cè)量精度，則需要采取進(jìn)一步的改進(jìn)措施，改進(jìn)方案可以在應(yīng)用組合測(cè)量、進(jìn)行溫度補(bǔ)償、增加聲道數(shù)目、增強(qiáng)CPU處理能力和系統(tǒng)RAM空間等方面做工作。

6．1組合測(cè)量方法

應(yīng)用聲循環(huán)法的超聲波流量計(jì)其特點(diǎn)在于可與被測(cè)液體中的聲速無(wú)關(guān)地測(cè)量流速，它是利用構(gòu)成順逆兩個(gè)方向的聲循環(huán)回路來(lái)進(jìn)行的。這種場(chǎng)合，脈沖經(jīng)回路一圈的時(shí)間叫做聲循環(huán)周期，其倒數(shù)叫做聲循環(huán)頻率。一般而言，這個(gè)周期t取決于超聲波經(jīng)過(guò)發(fā)射接收器間的距離￡所用的傳播時(shí)間，若取聲速為c，則t=L／C。若聲循環(huán)頻率為f=c／L，如果已知厶可以由測(cè)量廠而求出聲速C，這是大量用來(lái)測(cè)量聲速的最正確的方法之一，其穩(wěn)定度十分高。考慮到GP2的內(nèi)置脈沖發(fā)生器可以采用類似聲環(huán)的方法多次產(chǎn)生和傳送脈沖序列，可以采用把聲循環(huán)法和時(shí)間差法結(jié)合起來(lái)的組合法進(jìn)行測(cè)量。把順逆方向的聲循環(huán)動(dòng)作各自進(jìn)行Ⅳ次，其間進(jìn)行時(shí)間的測(cè)量，這樣長(zhǎng)時(shí)間(Ⅳ倍)地進(jìn)行測(cè)量，可以提高測(cè)量精度。

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