超聲波流量計芯片的原理探討 十七
2．2．4游標法
超聲波量計游標法因其工作原理類似于游標卡尺而得名，它本質上是一種數字擴展法。原理如圖2．5所示。假設時間間隔T用START作起始信號，用STOP作停止信號，然后用START啟動一個周期為T1的振蕩器，用STOP啟動一個周期為T2的振蕩器，其中T1>T2，然后對兩個時鐘分別計數。
一種采用游標法來實現的芯片，能在312．5MHz下達到50ps的分辨率；另一種用游標法芯片，在700MHz的外接頻率下達到2．3ps的分辨率。進一步改進有望將分辨率提高到lps，而如此高的分辨率，關鍵是保證兩個可啟動振蕩器的高精度與高可靠性，這具有挑戰性，尤其是在比較長的時間間隔測量中。所以雖然用游標法理論上可以同時取得高精度和大量程，但由于設計上的困難，其高精度往往只能在短時間內保持。通常將游標法結合插值法來測量。另外，高精度的重合檢測電路也是實現精確測量不可或缺的部分。商用的HP5370B是采用游標法測量的典型例子，其測量精度可達20ps，是迄今為止最好的商用時間間隔計數器，但由于價格和市場問題，現已停產。
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