一種超聲波流量計數字判定開窗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及流量測量領域，尤其涉及一種超聲波流量計數字判定開窗技術。
【背景技術】
[0002]超聲波流量計測量中普遍應用了一種開窗技術，用來截取超聲波信號，避免受到干擾的影響，但大多數超聲波流量計采用的是固定窗，即在超聲波發射信號發出后，根據經驗值，延時一段時間開窗，這種方法在相同條件下測量相同介質時，可以達到效果，但在測量相差特別大的介質時，由于超聲波信號在介質中的傳播速度變化較大，可能出現開窗時間差錯，沒有將正確信號包括進去，而不能實現測量。
【發明內容】
[0003]本發明為了能夠準確判斷超聲波流量計測量中的接收信號位置，精確測量流量，提供了一種超聲波流量計數字判定開窗方法。
[0004]為實現本發明的目的所采用的技術方案是:
一種超聲波流量計數字判定開窗方法，包括檢測電路:超聲波信號接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運算放大器Ul的同相端，運算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負極接電阻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，運算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運算放大器U2的輸出端與單片機AD轉換管腳；
其數字判定步驟為:單片機發送N個超聲波驅動脈沖信號(一般N在5-15之間)后；單片機啟動AD轉換，以fl的采樣率采集經過檢測電路處理過的信號；其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉換后得到的數據進行排序，并尋找最大值；確定最大值對應的點數為X ;則可以確定開窗時間為t=(x-N)/fl，即在單片機發送超聲波驅動信號間隔時間t后開窗。
[0005]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明通過數字判定跟蹤開窗，可以準確的獲知超聲波信號的位置，實現在差別較大的介質中，也能夠準確測量到超聲波信號，實現流量的正常測量。
【附圖說明】
[0006]圖1所示為本發明檢測電路的電路原理圖；
圖2所示為本發明的數字判定方法流程圖。
【具體實施方式】
[0007]以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0008]圖1所示為本發明檢測電路的電路原理圖，超聲波信號接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運算放大器Ul的同相端，運算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負極接電阻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，運算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運算放大器U2的輸出端與單片機AD轉換管腳。
[0009]圖2所示為本發明的數字判定方法流程圖，其數字判定步驟為:單片機發送N個超聲波驅動脈沖信號(一般N在5-15之間)后；單片機啟動AD轉換，以f I的采樣率采集經過檢測電路處理過的信號；其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉換后得到的數據進行排序，并尋找最大值；確定最大值對應的點數為X ;則可以確定開窗時間為t= (X-N)/Π，即在單片機發送超聲波驅動信號間隔時間t后開窗。
[0010]本發明通過數字判定跟蹤開窗，可以準確的獲知超聲波信號的位置，實現在差別較大的介質中，也能夠準確測量到超聲波信號，實現流量的正常測量。
[0011]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種超聲波流量計數字判定開窗方法，其特征在于:包括檢測電路超聲波信號接電阻Rl的一端，電阻Rl另一端接運算放大器Ul的同相端，運算放大器Ul的反相端接電阻R2的一端，電阻R2另一端接運算放大器Ul的輸出端與二極管Dl的正極，二極管Dl負極接電阻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，運算放大器U2的反相端接電阻R5，電阻R5另一端接運算放大器U2的輸出端與單片機AD轉換管腳； 其數字判定步驟為:單片機發送N個超聲波驅動脈沖信號后，N在5-15之間；單片機啟動AD轉換，以fl的采樣率采集經過檢測電路處理過的信號，其中fl的取值范圍在1kSPS至2MSPS ;將AD轉換后得到的數據進行排序，并尋找最大值；確定最大值對應的點數為X ；則可以確定開窗時間為t=(x-N)/fl，即在單片機發送超聲波驅動信號間隔時間t后開窗。
【專利摘要】本發明公開了一種超聲波流量計數字判定開窗方法。本發明包括超聲波信號接電阻R1的一端，R1另一端接運算放大器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AD轉換管腳；判定流程為單片機發送N個超聲波驅動脈沖信號（一般N在5-15之間）后；單片機啟動AD轉換，以f1的采樣率采集經過檢測電路處理過的信號；將AD轉換后得到的數據進行排序，并尋找最大值；確定最大值對應的點數為x；則可以確定開窗時間為t=(x-N)/f1。
【IPC分類】G01F1/66
【公開號】CN105181051
【申請號】CN201510696491
【發明人】李蕊, 劉冰, 楊佳, 梁艷書
【申請人】天津商業大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月26日