超聲波流量計芯片的原理探討 十四
2.2時差法的時間間隔測量方法
隨著半導體行業(yè)的迅速發(fā)展和IC技術的成熟,使時差法超聲波流量計可以實現(xiàn)高精度的測量。超聲波流量計要達到高精度,就要求對超聲波的傳播時間間隔進行精確測量。
2.2.1直接計數(shù)法
直接計數(shù)法是一種成熟的時間間隔測量方法嘲。檢測到START起始信號,開始記錄主時鐘CLK脈沖數(shù),直到檢測到截止脈沖STOP信號,計數(shù)停止。
CLK的時鐘周期為T,由START到STOP之間的脈沖個數(shù)為N,得到時間間隔t=NT, 直接計數(shù)法的誤差為△T。最大誤差為T,所以直接計數(shù)法的精度是由計數(shù)的頻率決定的由于目前高速電路的計數(shù)頻率已達數(shù)GHz,對于納秒量級的分辨率要求,可以采用極高時鐘頻率信號進行直接計數(shù)。但要實現(xiàn)lOOps的分辨率,其計數(shù)頻率要達到20GHz,信號達到微波段,這樣的信號不僅難以產(chǎn)生,準確性也難以保證,而且由于分布參數(shù)效應,在普通電路中不易實現(xiàn)。因此,目前該方法只能達到納秒級的精度。直接計數(shù)法作為粗略測量,是高精度測量的基礎。