CN105181051A - 一种超声波流量计数字判定开窗方法 - Google Patents

一种超声波流量计数字判定开窗方法 Download PDF

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李蕊
刘冰
杨佳
梁艳书
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Abstract

本发明公开了一种超声波流量计数字判定开窗方法。本发明包括超声波信号接电阻R1的一端，R1另一端接运算放大器U1的同相端，U1的反相端接电阻R2的一端，R2另一端接U1的输出端与二极管D1的正极，D1负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C1与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，C1的另一端与R4的另一端接地，U2的反相端接电阻R5，R5另一端接U2的输出端与单片机AD转换管脚；判定流程为单片机发送N个超声波驱动脉冲信号（一般N在5-15之间）后；单片机启动AD转换，以f1的采样率采集经过检测电路处理过的信号；将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为x；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/f1。

Description

一种超声波流量计数字判定开窗方法
技术领域
本发明涉及流量测量领域，尤其涉及一种超声波流量计数字判定开窗技术。
背景技术
超声波流量计测量中普遍应用了一种开窗技术，用来截取超声波信号，避免受到干扰的影响，但大多数超声波流量计采用的是固定窗，即在超声波发射信号发出后，根据经验值，延时一段时间开窗，这种方法在相同条件下测量相同介质时，可以达到效果，但在测量相差特别大的介质时，由于超声波信号在介质中的传播速度变化较大，可能出现开窗时间差错，没有将正确信号包括进去，而不能实现测量。
发明内容
本发明为了能够准确判断超声波流量计测量中的接收信号位置，精确测量流量，提供了一种超声波流量计数字判定开窗方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种超声波流量计数字判定开窗方法，包括检测电路：超声波信号接电阻R1的一端，电阻R1另一端接运算放大器U1的同相端，运算放大器U1的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器U1的输出端与二极管D1的正极，二极管D1负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C1与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容C1的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚；
其数字判定步骤为：单片机发送N个超声波驱动脉冲信号（一般N在5-15之间）后；单片机启动AD转换，以f1的采样率采集经过检测电路处理过的信号；其中f1的取值范围在10kSPS至2MSPS；将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为x；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/f1，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过数字判定跟踪开窗，可以准确的获知超声波信号的位置，实现在差别较大的介质中，也能够准确测量到超声波信号，实现流量的正常测量。
附图说明
图1所示为本发明检测电路的电路原理图；
图2所示为本发明的数字判定方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1所示为本发明检测电路的电路原理图，超声波信号接电阻R1的一端，电阻R1另一端接运算放大器U1的同相端，运算放大器U1的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器U1的输出端与二极管D1的正极，二极管D1负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C1与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容C1的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚。
图2所示为本发明的数字判定方法流程图，其数字判定步骤为：单片机发送N个超声波驱动脉冲信号（一般N在5-15之间）后；单片机启动AD转换，以f1的采样率采集经过检测电路处理过的信号；其中f1的取值范围在10kSPS至2MSPS；将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为x；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/f1，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
本发明通过数字判定跟踪开窗，可以准确的获知超声波信号的位置，实现在差别较大的介质中，也能够准确测量到超声波信号，实现流量的正常测量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种超声波流量计数字判定开窗方法，其特征在于：包括检测电路超声波信号接电阻R1的一端，电阻R1另一端接运算放大器U1的同相端，运算放大器U1的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器U1的输出端与二极管D1的正极，二极管D1负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C1与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容C1的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚；
其数字判定步骤为：单片机发送N个超声波驱动脉冲信号后，N在5-15之间；单片机启动AD转换，以f1的采样率采集经过检测电路处理过的信号，其中f1的取值范围在10kSPS至2MSPS；将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为x；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/f1，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
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