超声波液位计及流量计在测量中时差法的探讨

 

其中，把因时差引起的相差转换为两信号的频差，以及在将由频差转换为顺、逆流方向的时差都是由锁相环电路控制完成的。 

根据系统的频率变化，由式 (2 ． 13) 即可求出超声波信号在顺、逆流方向 

传播的时间差岔。 

例如，当取‰ =10MHz ， At=0 ． 05us ，在 K 。 K 。 =2x104 时，系统的频率变 

化可达 10kHz ，测时分辨率比改进前的时差法有明显的提高。 

在该方法中，要将接收到的超声信号与发射信号同时送到 VCO 输入端 

进行相位差检测，所以要确定出接收信号的初始接收时刻。对接收初始时刻 

的确定采用了传统的门限脉冲法，尽管提出使用脉宽检测方法降低接收端噪声干扰，而且可根据发射信号的频率确定脉宽，但在实际中要确定一个幅值不确定信号的相位并不容易实现。但该种方法的能否提高测时精度的关键就是要保证发射信号和接收信号之间有一个固定的相位。 

在这里，使用了双门限法保证接收信号的后沿完全固定到输入信号的后沿。双门限法原理如图 2 — 10 所示，其中， A 为放大器， COMP 为比较器， Sw 电子开关。在电子开关控制端为高电平时， 1 端与 2 端接通；为低电平时， 1 端与 3 端接通。鉴别比较电平为 K 的分压值，而 s 。的后沿完全固定在 S 。的后沿，所以无论信号如何，都可得到接收信号的固定相位。 

利用双门限法，可以将接收信号的后沿固定到发射信号的后沿，提高了测量精度，改善系统的可靠性与稳定度。 

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