超聲波液位計及流量計在測量中時差法的探討  三十四

第七章結論與展望

7．1結論

本論文在現存的超聲波傳播時間測量方法的基礎上提出了兩種高精度測時方案，一種適合超聲流量計中的時間測量，另一種適合超聲液位計中的時間測量。主要研究成果具體表現在以下幾個方面：

1．分析了傳統超聲波傳播時間的測量方法，分析結果表明：門限脈沖法易受噪聲和起振過程影響，測時精度不高；三傳感器法消除了聲速對測量結果的影響，但難于實現：時差．相差．頻差．時差測時方法也采用了傳統的門限脈沖法，不能很好地保證接收脈沖信號與發射信號之間的相位的固定，而且實現電路復雜，系統成本高，可靠性低。

2．提出了頻差一相差．時差的測時方法。該方法的誤差來源主要有相位檢測誤差和頻率誤差兩個方面，相位檢測誤差較頻率誤差對策時精度影響大。

3．采用最大似然估計法進行相位檢測可以獲得較高的測相精度，利用FPGA完成了大運算數據量的相位差檢測，經QuartusII軟件仿真表明相差檢測精度可達0．1度。

4．設計了頻差．相差．時差法的總體實現方案，分析了各組成部分的功能。

5．匹配濾波器對線性調頻脈沖信號有壓縮作用，線性調頻脈沖信號的時間帶寬積決定測時精度。線性調頻超聲信號用于液位測量可獲得較高的精度。

7．2展望

文中提出頻差一相差．時差的測時方法和應用線性調頻技術實現超聲波傳播時間測量的方法都側重于理論研究，實際應用中可能存在許多工程方面的問題，還有待進一步研究。所以，下一步工作可著手于對該方法的工程實現方面的深入研究。

電磁流量計