超声波流量计多声道气体测量技术探讨 七十九

⑵信号调理电路研究

超声波回波计数法测量超声波历经时间包括了回波提取确定时间闸门电路以及

闸门时间内计数电路，用固定的电平确定到达的首波，并给出声时的闸门信号，由于不同媒质，甚至不同温度下的超声波衰减不一致，将导致这一方式有较大的测时误差。另外一种方式是采用过零检测方式来提取回波信号，即以回波中的某一负半周到正半周的交越点作为声时门开启或关闭的依据，反之亦可。在这里选择两个回波的过零点为相同周期处，计数器则在这两点间的声时闸门内计数，并确定两次回波的渡越时间。由于我们在测量中关心的只是声时的变化量，因此也可取超声波发射到第1 或第n 次回波的某个过零点为声时的参考值，将电路的延迟时间等作为固定不变的系统误差。

过零检测电路避免了由于回波幅度变化引起的声时测量误差，它使声时闸门在

回波的某一个从正到负的交越点翻转，这样得到的闸门宽度便不受回波信号幅度的影响。

过零检测电路通过两个比较器检测出回波到来的时刻和过零点时刻，利用双J-K 触发器74HC112 对两比较器的输出信号进行控制。

超声波流量计