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高精度微功耗时差法超声波流量计的设计
资料介绍
随着现代工业的飞速发展，流量的测量如今已经不可或缺，超声波流量计由于其不接触被测物质，测量准确度几乎不受介质温度、压力等参数的影响，无须中断管道等优点，近年来已经得到了广泛应用。 本系统利用时差法的测量原理，采用数字电路的抗干扰接收波形处理技术，提高了测量效果。系统选用了高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2用于时间的测量以及控制发射脉冲，以超低功耗的MSP430F155单片机作为系统的核心，用于控制及计算处理，并使用CPLD ispMACH4064完成了接收波形脉冲的提取和接收波形自动增益控制的功能。 利用CPLD完成对收波信号的处理，大大提高了脉冲提取的精度，有效的去除了干扰，为时间间隔的高精度测量奠定了基础。 采用GP2通过芯片内部门电路的传播时延进行系统传播时间的测量，与传统的高速计数器相比，具有极高的精度，并可以在1MHz的频率下完成电路，避免了高频电路的干扰等复杂问题。 在嵌入式工作平台IAR Embedded Workbench下使用C语言，完成了硬件之间的控制与数据通信，实现了工业自动化仪表所需要的测量流程。采用C语言编程，大大提高了软件开发的工作效率，提高了程序的可靠性、可读性和可移植性。方便了设计的继续完善与扩展。 本文设计的时差法超声波流量计，采用测时芯片测量传播时间差，使用CPLD完成接收波形提取的硬件抗干扰电路，保证了较高的系统测量精度；应用单片机的低功耗和较快的计算能力，完成了系统控制和处理的稳定性；较好地改善了超声波流量计的测量效果，达到了预期目标。 通过对本流量计进行正确的安装、校验调整并准确设置现场参数，系统可以实现大概1％的测量精度。
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| 1582799989高精度微功耗时差法超声波流量计的设计.pdf | 2M |
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