超聲波液位計及流量計在測量中時差法的探討  三十三

在采樣率較低的情況下，幅值最高點處幅值分辨率不夠，這時偏差點個數與采樣率的乘積可近似看作為測時精度：在一定條件下提高采樣率可提高測時精度，但采樣率高到一定值后，繼續提高采樣率對提高測時精度影響不大。只有通過增加發射信號時長或增加發射信號的帶寬才可有效提高測時精度。

如在發射信號頻率為發射信號頻率，n，1×106Hz，信號帶寬B；4x10s，采樣率r。5 x10一，信號持續時間T。1．5xlO。4s的條件下，脈沖壓縮比為60，所以時間分辨率為1．25ps，該時間分辨率對應的距離分辨率約為2ram，此時測量盲區約為0．2m。可見，該種測時方法可完全滿足通常條件下液位測量的要求。

6．4小結

從匹配濾波器的特性出發，通過研究匹配濾波器對于正弦信號、線性調頻信號以及超聲傳感器實際發射信號匹配濾波的結果，驗證了匹配濾波器對線性調頻信號特有的脈沖壓縮特性。針對這一特性，提出將線性調頻技術應用到超聲傳播時間測量中的完整方案，設計了實現該方案的系統框圖，詳細分析了各組成部分的工作原理。最后，對該種方案的測時精度以及影響測時精度的主要因素作了系統分析。

精度分析結果表明：該方法對噪聲有很好的抑制作用，在信噪比較小的情況下也能取得很好的脈沖壓縮效果；發射信號時長和信號帶寬是影響測時精度的決定性因素，增加時長或增加帶寬均可提高測時精度，但發射時長增加會增大測量的盲區。

電磁流量計