CN105300508B - 一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路及检测方法，检测电路包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、与门、非门和第二或非门；第一阈值信号为0.2～0.5V；第二阈值信号为0～20mV；第一外部控制信号，在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平；第二外部控制信号在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平或高电平。避免了超声波在流体传播中受流体温度和粘度影响带来的误差，使传播时间测量更准确；本发明可将非门U5和或非门U6裁减掉，并将第一比较器U2的Latch引脚接GND，亦可实现检测处理产生多个停止计时使能功能，能够进一步简化电路，提高可靠性。

Description

一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路及检测方法

技术领域

本发明涉及一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路及检测方法，属于流量计量仪表领域。

背景技术

超声波流量计是利用流体流动对超声波信号调制，通过检测信号的传播时间来获得体积流量的一种计量仪表。超声波流量计具有结构简单，响应速度快，测量范围大，稳定性好，精度高等特点。此外超声波流量计还是一种非接触测量方法，对测量管路不会产生压力损失，对测量介质没有要求，可测量各种气体和液体介质的流速。

在一个测量超声波传播时间过程中，当激励线路开始产生激励脉冲时给高精度时间测量单元使能信号开始计时，将接收端接收到超声波信号经过检测处理后，判断接收时刻并产生停止计时使能信号，高精度时间测量单元停止计时。超声波信号的质量决定了超声波流量计的流量测量精度，超声换能器的动态参数会随着温度变化而发生变化，经相同的激励脉冲激励后所产生的超声波经流体传播到接收端后，其幅值会发生变化；超声波在流体传播中受流体温度和粘度影响，接收到的超声波信号幅值也会发生变化。那么如何在接收信号中选择合适的判定点作为停止计时点，这是决定测量精度的关键技术之一。

目前传播时间法测量采用单一阈值和超声波信号进行比较，产生脉冲上升沿作为停止计时使能，这种方法对于理想型或者微小幅值变化超声波信号可行，而针对超声波信号因温度或其他原因超声信号幅值变化大情况，则单一阈值处理方法的适应性不强，测量精度不高。当超声波信号幅值出现变化大时，经单一阈值检测处理的超声波传播时间有明显的增大或者减小，导致流量测量精度降低。超声换能器的动态参数会随着温度变化而发生变化，经相同的激励脉冲激励后所产生的超声波经流体传播到接收端后，其幅值会发生变化；超声波在流体传播中受流体温度和粘度影响，接收到的超声波信号幅值也会发生变化。对超声波信号进行单一阈值比较时，存在超声波信号变化导致超声波传播时间停止计时使能产生变化，影响测量准确性。

发明内容

针对接收到的超声波信号变化的情况，本发明提出了一种超声波信号双阈值检测处理方法。通过对接收到的超声波信号进行双阈值检测及双外部控制信号逻辑锁存控制，产生一个或多个脉冲，以脉冲上升沿作为超声波传播时间停止计时使能，能够提高测量的准确性。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路，包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、与门、非门和第二或非门；

第一比较器的正输入端接入被测超声波信号，负输入端接入第一阈值信号，输出端连接与门的一个输入端，反向输出端连接与第一或非门的一个输入端，锁存端连接第一或非门的输出端；

第二比较器的负输入端接入被测超声波信号，正输入端接入第二阈值信号，输出端连接与门的另一个输入端，反向输出端悬空，锁存端连接与第二或非门的输出端；

第一或非门的一个输入端连接第一比较器的反向输出端，另一个输入端连接第一外部控制信号，输出端连接第一比较器的锁存端；

与门的一个输入端连接第一比较器的输出端，另一个输入端连接第二比较器的输出端，输出端输出Stop信号，Stop信号的上升沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点，输出端还连接非门的输入端；

非门的输入端连接与门的输出端，输出端连接第二或非门的一个输入端；

第二或非门的一个输入端连接非门的输出端，另一个输入端连接第二外部控制信号，输出端连接第二比较器的锁存端；

第一阈值信号为0.2～0.5V；

第二阈值信号为0～20mV；

第一外部控制信号在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平；

第二外部控制信号在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平或高电平。

优选的，第二外部控制信号(Latch2)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平，Stop信号翻转为高电平后，保持高电平。

优选的，第二外部控制信号在发射脉冲发射80～100μs后翻转为高电平，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器输出翻转而翻转，形成n个脉冲信号。

提供一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路，包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、与门；

第一比较器的正输入端接入被测超声波信号，负输入端接入第一阈值信号，输出端连接与门的一个输入端，反向输出端连接与第一或非门的一个输入端，锁存端连接第一或非门的输出端；

第二比较器的负输入端接入被测超声波信号，正输入端接入第二阈值信号，输出端连接与门的另一个输入端，反向输出端悬空，锁存端接地；

第一或非门的一个输入端连接第一比较器的反向输出端，另一个输入端连接第一外部控制信号，输出端连接第一比较器的锁存端；

与门的一个输入端连接第一比较器的输出端，另一个输入端连接第二比较器的输出端，输出端输出Stop信号，该信号的上升沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点；

第一阈值信号为0.2～0.5V之间的恒定电平；

第二阈值信号为0～20mV之间的恒定电平；

第一外部控制信号在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平。

同时提供一种基于所述超声波信号双阈值检测电路的检测方法包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号和第二外部控制信号由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器输出端和第二比较器输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，同时第二或非门输出信号为高电平，第二比较器输出信号锁存为高电平，Stop信号保持高电平；

(4)Stop信号的上升沿触发时间测量单元停止计时，获得超声波传播时间。

提供一种基于所述超声波信号双阈值检测电路的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号由高电平翻转为低电平；第二外部控制信号由低电平翻转为高电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器输出端和第二比较器输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器输出翻转而翻转，输出n个脉冲信号；

(4)Stop信号的n个上升沿触发时间测量单元n次停止计时，获得n个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂…T_n，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间。

优选的，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间的具体方法为：T₁、T₂…T_n取算术平均值作为超声波传播时间。

提供一种基于所述超声波信号双阈值检测电路的检测方法，包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器输出端和第二比较器输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器输出翻转而翻转，输出n个脉冲信号；

(4)Stop信号的n个上升沿触发时间测量单元n次停止计时，获得n个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂…T_n，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间。

优选的，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间的具体方法为：T₁、T₂…T_n取算术平均值作为超声波传播时间。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)引入双高速比较器，能够将接收到的超声波信号进行双阈值检测，从而通过逻辑控制产生Stop脉冲，使用其上升沿作为超声波传播时间停止计时使能，避免了超声波在流体传播中受流体温度和粘度影响带来的误差，使传播时间测量更准确。

(2)引入两个外部控制信号Latch1和Latch2，通过控制其高低电平逻辑能实现一个或多个Stop脉冲，从而实现一个或多个超声波传播时间停止计时使能，方便高精度时间测量单元测量超声波传播时间及进行软件算法设计；采用多个Stop脉冲取均值计算的方法，实现周期的动态补偿，避免气泡干扰造成的数据跳变，引起的测量误差。

(3)本处理方法具有可裁减性，可将反相逻辑门U5和或非逻辑门U6裁减掉，并将高速比较器U2的Latch引脚接GND，亦可实现检测处理产生多个停止计时使能功能，能够进一步简化电路，提高可靠性。

(4)本发明的检测电路，不采用控制部件，仅采用逻辑部件实现时间高精度测量，具有规模小，重量轻，可靠性高的优点，能够应用于飞行器流体燃料的流量检测。

附图说明

图1为本发明双外部信号控制的双阈值检测处理电路原理图；

图2为本发明单外部信号控制的双阈值检测处理电路原理图；

图3为本发明双外部信号控制的单个Stop脉冲逻辑图；

图4为本发明双外部信号控制的多个Stop脉冲逻辑图；

图5为本发明单外部信号控制的多个Stop脉冲逻辑图。

具体实施方式

参见图1本发明的超声波信号双阈值检测电路包括第一比较器U1、第二比较器U2、第一或非门U3、与门U4、非门U5和第二或非门U6；

第一比较器U1的正输入端接入被测超声波信号，负输入端接入第一阈值信号，输出端OUT连接与门U4的一个输入端，反向输出端OutB连接与第一或非门U3的一个输入端，锁存端Latch连接第一或非门U3的输出端；

第二比较器U2的负输入端接入被测超声波信号，正输入端接入第二阈值信号，输出端OUT连接与门U4的另一个输入端，反向输出端OutB悬空，锁存端Latch连接与第二或非门U6的输出端；

第一或非门U3的一个输入端连接第一比较器U1的反向输出端OutB，另一个输入端连接第一外部控制信号Latch1，输出端连接第一比较器U1的锁存端Latch；

与门U4的一个输入端连接第一比较器U1的输出端OUT，另一个输入端连接第二比较器U2的输出端OUT，输出端输出Stop信号，该信号的跳变沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点，输出端还连接非门U5的输入端；

非门U5的输入端连接与门U4的输出端，输出端连接第二或非门U6的一个输入端；

第二或非门U6的一个输入端连接非门U5的输出端，另一个输入端连接第二外部控制信号Latch2，输出端连接第二比较器U2的锁存端Latch。

参见图3，t₀点为发射激励脉冲的起始时刻，同时也作为超声波传播时间计时的起点；被检测的超声波信号为变幅值正弦信号，当信号的大于检测阈值1时，且外部控制信号Latch1为低时，高速比较器U1输出翻转为高，当信号下降低于检测阈值2，且外部控制信号Latch2为低时，高速比较器U2输出翻转为高，跳变沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点，通过逻辑组合获得该跳变沿触发的Stop信号，通过外部控制信号Latch1、Latch2的逻辑组合能够获得一个或多个Stop信号。

参见图1，将接收到的超声波信号后分为两路，一路接高速比较器U1的输入端IN+，一路接到高速比较器U2的输入端IN-。通常情况下外部控制信号Latch1为高电平，当流量计开始测量周期时，设置Latch1为低电平。当超声波信号幅值大于高速比较器U1的检测阈值1时，高速比较器U1输出端Out输出高电平，高速比较器U1的反向输出端OutB输出低电平，与Latch1经或非逻辑门U3处理成高速比较器U1的信号锁存使能信号，使得U1锁存有效，Out输出信号被锁存为高电平。

高速比较器U2实现反向阈值比较功能，接收信号接到高速比较器U2输入端IN-，而输入端IN+接检测阈值2。当超声波信号幅值高于检测阈值2时，高速比较器U2的Out输出为低电平。反之，当接收信号幅值低于检测阈值2时，高速比较器U2的Out输出为高电平。

将接收到的超声波信号经过双阈值检测处理线路时，当其幅值大于U1的检测阈值1时，U1的Out被锁存为高电平。当超声波信号的下一个低于检测阈值2时，U2的Out信号变为高电平。两个信号经过与门U4处理输出Stop为高电平。

如果此时外部控制信号Latch2设置为低电平时，参见图3，Stop信号经过反相U5并和Latch2经或非逻辑门U6处理后，也使得U2的锁存有效，这样Stop信号就一直保持高电平，将Stop上升沿作为高精度时间测量单元的停止计时使能信号，可以获得一个传播时间；如果此时外部控制信号Latch2设置为高电平时，参见图4，Stop信号经过反相U5并和Latch2经或非逻辑门U6处理后，不锁存U2，则Stop信号为一系列比较脉冲，将Stop脉冲上升沿作为高精度时间测量单元的停止计时使能信号，可以获得多个传播时间，通常小于获取小于4个传播时间。

参见图2，本发明可以根据实际需要进行电路的裁减，如果仅需要多个脉冲的Stop信号，则可以将反相逻辑门U5和或非逻辑门U6裁减掉，并将高速比较器U2的Latch引脚接GND，进一步简化电路。该电路的脉冲逻辑参见图5。

双阈值检测电路将接收到的超声波信号分为两路，一路接高速比较器U1的输入端IN+，一路接到高速比较器U2的输入端IN-。高速比较器U1的输入端IN-接入检测阈值1，其值一般为0.2～0.5V。高速比较器U2的输入端IN+接入检测阈值2，其值一般为0～20mv。

高速比较器U1的OutB输出和外部控制信号Latch1经或非逻辑门U3后形成高速比较器U1的latch控制逻辑。高速比较器U1的Out输出和高速比较器U2的Out输出经与逻辑门U4形成Stop脉冲(t3时刻)，此脉冲的上升沿作为超声波传播时间停止计时使能。Stop信号经反相逻辑门U5后与外部控制信号Latch2经或非逻辑门U6后形成高速比较器U1的latch控制逻辑。

单个Stop脉冲的检测方法步骤如下：

(1)开始测量，超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时，即t₀时刻开始计时；

(2)发射脉冲发射80μs后，第一外部控制信号Latch1和第二外部控制信号Latch2由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，即t₁时刻，第二比较器U2输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器U2输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号(t₂时刻)后，第一比较器U1输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器U1输出端和第二比较器U2输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平t₃，同时第二或非门U6输出信号为高电平，第二比较器U2输出信号锁存为高电平，Stop信号保持高电平；

(4)Stop信号的上升沿触发时间测量单元停止计时，时间测量单元计时的时间为超声波传播时间T，T＝t₃-t₀。

多个Stop脉冲的检测方法步骤如下：

(1)开始测量，超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号Latch1由高电平翻转为低电平；第二外部控制信号Latch2由低电平翻转为高电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器U2输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器U2输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号(t₂)后，第一比较器U1输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器U1输出端和第二比较器U2输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器U2输出翻转而翻转，输出3个脉冲信号；

(4)Stop信号的3个上升沿触发时间测量单元3次停止计时，高精度时间测量单元获得3个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂、T₃，T₁、T₂、T₃取算术平均值作为超声波传播时间。

图2所示的双阈值检测电路，第二比较器U2的锁存端Latch接地，第二比较器U2不进行数据锁存，生成多个Stop脉冲，逻辑时序参见图5。检测方法如下：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号Latch1由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器U2输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器U2输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号(t₂)后，第一比较器U1输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器U1输出端和第二比较器U2输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器U2输出翻转而翻转，输出3个脉冲信号；

(4)Stop信号的3个上升沿触发时间测量单元3次停止计时，高精度时间测量单元获得3个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂、T₃，T₁、T₂、T₃取算术平均值作为超声波传播时间。

采用本发明的检测方法，使传播时间测量误差低于0.3％，经过电磁兼容试验表明该检测电路抗干扰能力满足飞行器设计要求。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路，其特征在于：包括第一比较器(U1)、第二比较器(U2)、第一或非门(U3)、与门(U4)、非门(U5)和第二或非门(U6)；

第一比较器(U1)的正输入端接入被测超声波信号，负输入端接入第一阈值信号，输出端(OUT)连接与门(U4)的一个输入端，反向输出端(OutB)连接与第一或非门(U3)的一个输入端，锁存端(Latch)连接第一或非门(U3)的输出端；

第二比较器(U2)的负输入端接入被测超声波信号，正输入端接入第二阈值信号，输出端(OUT)连接与门(U4)的另一个输入端，反向输出端(OutB)悬空，锁存端(Latch)连接与第二或非门(U6)的输出端；

第一或非门(U3)的一个输入端连接第一比较器(U1)的反向输出端(OutB)，另一个输入端连接第一外部控制信号(Latch1)，输出端连接第一比较器(U1)的锁存端(Latch)；

与门(U4)的一个输入端连接第一比较器(U1)的输出端(OUT)，另一个输入端连接第二比较器(U2)的输出端(OUT)，输出端输出Stop信号，Stop信号的上升沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点，输出端还连接非门(U5)的输入端；

非门(U5)的输入端连接与门(U4)的输出端，输出端连接第二或非门(U6)的一个输入端；

第二或非门(U6)的一个输入端连接非门(U5)的输出端，另一个输入端连接第二外部控制信号(Latch2)，输出端连接第二比较器(U2)的锁存端(Latch)；

第一阈值信号为0.2～0.5V；

第二阈值信号为0～20mV；

第一外部控制信号(Latch1)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平；

第二外部控制信号(Latch2)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平或高电平。

2.一种基于权利要求1所述双阈值检测电路，其特征在于，第二外部控制信号(Latch2)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平，Stop信号翻转为高电平后，保持高电平。

3.一种基于权利要求1所述双阈值检测电路，其特征在于，第二外部控制信号(Latch2)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为高电平，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器(U2)输出翻转而翻转，形成n个脉冲信号。

4.一种超声波信号传播时间的双阈值检测电路，其特征在于：包括第一比较器(U1)、第二比较器(U2)、第一或非门(U3)、与门(U4)；

第一比较器(U1)的正输入端接入被测超声波信号，负输入端接入第一阈值信号，输出端(OUT)连接与门(U4)的一个输入端，反向输出端(OutB)连接与第一或非门(U3)的一个输入端，锁存端(Latch)连接第一或非门(U3)的输出端；

第二比较器(U2)的负输入端接入被测超声波信号，正输入端接入第二阈值信号，输出端(OUT)连接与门(U4)的另一个输入端，反向输出端(OutB)悬空，锁存端(Latch)接地；

第一或非门(U3)的一个输入端连接第一比较器(U1)的反向输出端(OutB)，另一个输入端连接第一外部控制信号(Latch1)，输出端连接第一比较器(U1)的锁存端(Latch)；

与门(U4)的一个输入端连接第一比较器(U1)的输出端(OUT)，另一个输入端连接第二比较器(U2)的输出端(OUT)，输出端输出Stop信号，该信号的上升沿作为对被测超声波信号传播时间计时的终止点；

第一阈值信号为0.2～0.5V之间的恒定电平；

第二阈值信号为0～20mV之间的恒定电平；

第一外部控制信号(Latch1)在发射脉冲发射80～100μs后翻转为低电平。

5.一种基于权利要求2所述双阈值检测电路的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号(Latch1)和第二外部控制信号(Latch2)由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器(U1)输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器(U1)输出端和第二比较器(U2)输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，同时第二或非门(U6)输出信号为高电平，第二比较器(U2)输出信号锁存为高电平，Stop信号保持高电平；

(4)Stop信号的上升沿触发时间测量单元停止计时，获得超声波传播时间。

6.一种基于权利要求3所述双阈值检测电路的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号(Latch1)由高电平翻转为低电平；第二外部控制信号(Latch2)由低电平翻转为高电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器(U1)输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器(U1)输出端和第二比较器(U2)输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器(U2)输出翻转而翻转，输出n个脉冲信号；

(4)Stop信号的n个上升沿触发时间测量单元n次停止计时，获得n个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂…T_n，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间。

7.根据权利要求6所述检测方法，其特征在于，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间的具体方法为：T₁、T₂…T_n取算术平均值作为超声波传播时间。

8.一种基于权利要求4所述双阈值检测电路的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)超声波发射装置发射激励脉冲，激励脉冲的上升沿触发时间测量单元开始计时；

(2)发射脉冲发射80～100μs后，第一外部控制信号(Latch1)由高电平翻转为低电平；

(3)被测超声波信号由高于第二阈值信号下降到低于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为高电平，被测超声波信号低于第二阈值信号上升到高于第二阈值信号时，第二比较器(U2)输出翻转为低电平；被测超声波信号高于第一阈值信号后，第一比较器(U1)输出翻转为高电平，并锁存该高电平；当第一比较器(U1)输出端和第二比较器(U2)输出端同时输出高电平时，Stop信号翻转为高电平，并随第二比较器(U2)输出翻转而翻转，输出n个脉冲信号；

(4)Stop信号的n个上升沿触发时间测量单元n次停止计时，获得n个超声波传播时间测量值，依次为T₁、T₂…T_n，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间。

9.根据权利要求8所述检测方法，其特征在于，由T₁、T₂…T_n计算获得超声波传播时间的具体方法为：T₁、T₂…T_n取算术平均值作为超声波传播时间。