一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流量測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波流量計(jì)測(cè)量中普遍應(yīng)用了一種開(kāi)窗技術(shù)，用來(lái)截取超聲波信號(hào)，避免受到干擾的影響，但大多數(shù)超聲波流量計(jì)采用的是固定窗，即在超聲波發(fā)射信號(hào)發(fā)出后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，延時(shí)一段時(shí)間開(kāi)窗，這種方法在相同條件下測(cè)量相同介質(zhì)時(shí)，可以達(dá)到效果，但在測(cè)量相差特別大的介質(zhì)時(shí)，由于超聲波信號(hào)在介質(zhì)中的傳播速度變化較大，可能出現(xiàn)開(kāi)窗時(shí)間差錯(cuò)，沒(méi)有將正確信號(hào)包括進(jìn)去，而不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了能夠準(zhǔn)確判斷超聲波流量計(jì)測(cè)量中的接收信號(hào)位置，精確測(cè)量流量，提供了一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗方法，包括檢測(cè)電路:超聲波信號(hào)接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運(yùn)算放大器Ul的同相端，運(yùn)算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運(yùn)算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容Cl與電阻R4的一端和運(yùn)算放大器U2的同相端，電容Cl的另一端與電阻R4的另一端接地，運(yùn)算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端與單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換管腳；
其數(shù)字判定步驟為:單片機(jī)發(fā)送N個(gè)超聲波驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)(一般N在5-15之間)后；單片機(jī)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，以fl的采樣率采集經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路處理過(guò)的信號(hào)；其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并尋找最大值；確定最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)數(shù)為X ;則可以確定開(kāi)窗時(shí)間為t=(x-N)/fl，即在單片機(jī)發(fā)送超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)間隔時(shí)間t后開(kāi)窗。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過(guò)數(shù)字判定跟蹤開(kāi)窗，可以準(zhǔn)確的獲知超聲波信號(hào)的位置，實(shí)現(xiàn)在差別較大的介質(zhì)中，也能夠準(zhǔn)確測(cè)量到超聲波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)流量的正常測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1所示為本發(fā)明檢測(cè)電路的電路原理圖；
圖2所示為本發(fā)明的數(shù)字判定方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0008]圖1所示為本發(fā)明檢測(cè)電路的電路原理圖，超聲波信號(hào)接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運(yùn)算放大器Ul的同相端，運(yùn)算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運(yùn)算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容Cl與電阻R4的一端和運(yùn)算放大器U2的同相端，電容Cl的另一端與電阻R4的另一端接地，運(yùn)算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端與單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換管腳。
[0009]圖2所示為本發(fā)明的數(shù)字判定方法流程圖，其數(shù)字判定步驟為:單片機(jī)發(fā)送N個(gè)超聲波驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)(一般N在5-15之間)后；單片機(jī)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，以f I的采樣率采集經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路處理過(guò)的信號(hào)；其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并尋找最大值；確定最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)數(shù)為X ;則可以確定開(kāi)窗時(shí)間為t= (X-N)/Π，即在單片機(jī)發(fā)送超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)間隔時(shí)間t后開(kāi)窗。
[0010]本發(fā)明通過(guò)數(shù)字判定跟蹤開(kāi)窗，可以準(zhǔn)確的獲知超聲波信號(hào)的位置，實(shí)現(xiàn)在差別較大的介質(zhì)中，也能夠準(zhǔn)確測(cè)量到超聲波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)流量的正常測(cè)量。
[0011]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗方法，其特征在于:包括檢測(cè)電路超聲波信號(hào)接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運(yùn)算放大器Ul的同相端，運(yùn)算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運(yùn)算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容Cl與電阻R4的一端和運(yùn)算放大器U2的同相端，電容Cl的另一端與電阻R4的另一端接地，運(yùn)算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端與單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換管腳； 其數(shù)字判定步驟為:單片機(jī)發(fā)送N個(gè)超聲波驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)后，N在5-15之間；單片機(jī)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，以fl的采樣率采集經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路處理過(guò)的信號(hào)，其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并尋找最大值；確定最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)數(shù)為X ；則可以確定開(kāi)窗時(shí)間為t=(x-N)/fl，即在單片機(jī)發(fā)送超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)間隔時(shí)間t后開(kāi)窗。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超聲波流量計(jì)數(shù)字判定開(kāi)窗方法。本發(fā)明包括超聲波信號(hào)接電阻R1的一端，R1另一端接運(yùn)算放大器U1的同相端，U1的反相端接電阻R2的一端，R2另一端接U1的輸出端與二極管D1的正極，D1負(fù)極接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容C1與電阻R4的一端和運(yùn)算放大器U2的同相端，C1的另一端與R4的另一端接地，U2的反相端接電阻R5，R5另一端接U2的輸出端與單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換管腳；判定流程為單片機(jī)發(fā)送N個(gè)超聲波驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)（一般N在5-15之間）后；單片機(jī)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，以f1的采樣率采集經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路處理過(guò)的信號(hào)；將AD轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并尋找最大值；確定最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)數(shù)為x；則可以確定開(kāi)窗時(shí)間為t=(x-N)/f1。
【IPC分類】G01F1/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105181051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510696491
【發(fā)明人】李蕊, 劉冰, 楊佳, 梁艷書
【申請(qǐng)人】天津商業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日