一种超声波流量计数字判定开窗方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量测量领域，尤其涉及一种超声波流量计数字判定开窗技术。
【背景技术】
[0002]超声波流量计测量中普遍应用了一种开窗技术，用来截取超声波信号，避免受到干扰的影响，但大多数超声波流量计采用的是固定窗，即在超声波发射信号发出后，根据经验值，延时一段时间开窗，这种方法在相同条件下测量相同介质时，可以达到效果，但在测量相差特别大的介质时，由于超声波信号在介质中的传播速度变化较大，可能出现开窗时间差错，没有将正确信号包括进去，而不能实现测量。
【发明内容】
[0003]本发明为了能够准确判断超声波流量计测量中的接收信号位置，精确测量流量，提供了一种超声波流量计数字判定开窗方法。
[0004]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
一种超声波流量计数字判定开窗方法，包括检测电路:超声波信号接电阻Rl的一端，电阻Rl另一端接运算放大器Ul的同相端，运算放大器Ul的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器Ul的输出端与二极管Dl的正极，二极管Dl负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容Cl与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容Cl的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚；
其数字判定步骤为:单片机发送N个超声波驱动脉冲信号(一般N在5-15之间)后；单片机启动AD转换，以fl的采样率采集经过检测电路处理过的信号；其中fl的取值范围在1kSPS至2MSPS ;将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为X ;则可以确定开窗时间为t=(x-N)/fl，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明通过数字判定跟踪开窗，可以准确的获知超声波信号的位置，实现在差别较大的介质中，也能够准确测量到超声波信号，实现流量的正常测量。
【附图说明】
[0006]图1所示为本发明检测电路的电路原理图；
图2所示为本发明的数字判定方法流程图。
【具体实施方式】
[0007]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0008]图1所示为本发明检测电路的电路原理图，超声波信号接电阻Rl的一端，电阻Rl另一端接运算放大器Ul的同相端，运算放大器Ul的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器Ul的输出端与二极管Dl的正极，二极管Dl负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容Cl与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容Cl的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚。
[0009]图2所示为本发明的数字判定方法流程图，其数字判定步骤为:单片机发送N个超声波驱动脉冲信号(一般N在5-15之间)后；单片机启动AD转换，以f I的采样率采集经过检测电路处理过的信号；其中fl的取值范围在1kSPS至2MSPS ;将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为X ;则可以确定开窗时间为t= (X-N)/Π，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
[0010]本发明通过数字判定跟踪开窗，可以准确的获知超声波信号的位置，实现在差别较大的介质中，也能够准确测量到超声波信号，实现流量的正常测量。
[0011]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种超声波流量计数字判定开窗方法，其特征在于:包括检测电路超声波信号接电阻Rl的一端，电阻Rl另一端接运算放大器Ul的同相端，运算放大器Ul的反相端接电阻R2的一端，电阻R2另一端接运算放大器Ul的输出端与二极管Dl的正极，二极管Dl负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容Cl与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，电容Cl的另一端与电阻R4的另一端接地，运算放大器U2的反相端接电阻R5，电阻R5另一端接运算放大器U2的输出端与单片机AD转换管脚； 其数字判定步骤为:单片机发送N个超声波驱动脉冲信号后，N在5-15之间；单片机启动AD转换，以fl的采样率采集经过检测电路处理过的信号，其中fl的取值范围在1kSPS至2MSPS ;将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为X ；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/fl，即在单片机发送超声波驱动信号间隔时间t后开窗。
【专利摘要】本发明公开了一种超声波流量计数字判定开窗方法。本发明包括超声波信号接电阻R1的一端，R1另一端接运算放大器U1的同相端，U1的反相端接电阻R2的一端，R2另一端接U1的输出端与二极管D1的正极，D1负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C1与电阻R4的一端和运算放大器U2的同相端，C1的另一端与R4的另一端接地，U2的反相端接电阻R5，R5另一端接U2的输出端与单片机AD转换管脚；判定流程为单片机发送N个超声波驱动脉冲信号（一般N在5-15之间）后；单片机启动AD转换，以f1的采样率采集经过检测电路处理过的信号；将AD转换后得到的数据进行排序，并寻找最大值；确定最大值对应的点数为x；则可以确定开窗时间为t=(x-N)/f1。
【IPC分类】G01F1/66
【公开号】CN105181051
【申请号】CN201510696491
【发明人】李蕊, 刘冰, 杨佳, 梁艳书
【申请人】天津商业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月26日