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(shù)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(xù)提高采樣率對提高測時精度影響不大。只有通過增加發(fā)射信號時長或增加發(fā)射信號的帶寬才可有效提高測時精度。
如在發(fā)射信號頻率為發(fā)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(xù)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(qū)約為0.2m?梢,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(fā),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(fā)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(xiàn)該方案的系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(fā)射時長增加會增大測量的盲區(qū)。
電磁流量計