超聲波流量計關于時差法的探討 十六

發射第一個超聲波信號的同時，同步打開傳播時間計數器；在Nc時刻傳播時間計數器的計時脈沖和接收信號邊沿同步，關閉傳播時間計數器。這樣從開始計時到Nc時刻，傳播時間計數器的計數值恰好為計時脈沖的整數個；計時脈沖周期為Tc，計時頻率為fc。

3．1．3邊沿檢測模塊的設計

邊沿檢測模塊的作用是在接收端對接收到的超聲波信號與傳播時間計數器的計時脈沖進行邊沿檢測。由于在實際電路中不可能很精確的檢測到傳播時間計時脈沖和接收信號完全同步，因此會存在一個同步檢測的誤差。式(3．1)是在理想狀態下，即假設傳播時間計數器的計時脈沖和接收信號完全同步的情況下，得到的計算超聲波信號單個聲程的傳播時間公式。通過邊沿檢測技術的引入，可以得到更加精確的超聲波信號單個聲程的傳播時間公式，其中將邊沿檢測誤差考慮到公式推導中。

一個邏輯信號通過單個門電路的延遲時間大多是ns量級，該模塊的設計正是利用此性質，將接收信號通過緩沖門產生幾個ns的時間延遲。在計時脈沖的時鐘上升沿對接收信號與經過緩沖門延時后的信號進行邏輯判斷，如果此時接收信號為高電平，其延時后的信號為低電平，就在該時鐘上升沿時刻判斷計時脈沖與接收信號邊沿同步。接收信號在計時脈沖時鐘有效變化之前至少要先保持f_sm時間，接收信號的延遲信號在計時脈沖時鐘有效變化之后要保持f_t時間。

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