超聲波流量計芯片的原理探討  十四

2．2時差法的時間間隔測量方法

隨著半導體行業的迅速發展和IC技術的成熟，使時差法超聲波流量計可以實現高精度的測量。超聲波流量計要達到高精度，就要求對超聲波的傳播時間間隔進行精確測量。

 

2．2．1直接計數法

直接計數法是一種成熟的時間間隔測量方法嘲。檢測到START起始信號，開始記錄主時鐘CLK脈沖數，直到檢測到截止脈沖STOP信號，計數停止。

 

CLK的時鐘周期為T，由START到STOP之間的脈沖個數為N，得到時間間隔t=NT, 直接計數法的誤差為△T。最大誤差為T，所以直接計數法的精度是由計數的頻率決定的由于目前高速電路的計數頻率已達數GHz，對于納秒量級的分辨率要求，可以采用極高時鐘頻率信號進行直接計數。但要實現lOOps的分辨率，其計數頻率要達到20GHz，信號達到微波段，這樣的信號不僅難以產生，準確性也難以保證，而且由于分布參數效應，在普通電路中不易實現。因此，目前該方法只能達到納秒級的精度。直接計數法作為粗略測量，是高精度測量的基礎。