超声波流量计芯片的原理探讨  十四

2．2时差法的时间间隔测量方法

随着半导体行业的迅速发展和IC技术的成熟，使时差法超声波流量计可以实现高精度的测量。超声波流量计要达到高精度，就要求对超声波的传播时间间隔进行精确测量。

 

2．2．1直接计数法

直接计数法是一种成熟的时间间隔测量方法嘲。检测到START起始信号，开始记录主时钟CLK脉冲数，直到检测到截止脉冲STOP信号，计数停止。

 

CLK的时钟周期为T，由START到STOP之间的脉冲个数为N，得到时间间隔t=NT, 直接计数法的误差为△T。最大误差为T，所以直接计数法的精度是由计数的频率决定的由于目前高速电路的计数频率已达数GHz，对于纳秒量级的分辨率要求，可以采用极高时钟频率信号进行直接计数。但要实现lOOps的分辨率，其计数频率要达到20GHz，信号达到微波段，这样的信号不仅难以产生，准确性也难以保证，而且由于分布参数效应，在普通电路中不易实现。因此，目前该方法只能达到纳秒级的精度。直接计数法作为粗略测量，是高精度测量的基础。