时差法超声波流量计是涉及超声波流量计的改进。本发明专利技术提供一种精度高且抗干扰能力强的时差法超声波流量计。本发明专利技术包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，其结构要点是：MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连；MCU模块与CPLD模块相连。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】时差法超声波流量计 是 涉及超声波流量计的改进。本专利技术提供一种精度高且抗干扰能力强的 时差法超声波流量计 。本专利技术包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，其结构要点是：MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连；MCU模块与CPLD模块相连。【专利说明】时差法超声波流量计
本专利技术是涉及超声波流量计的改进。
技术介绍
超声波流量计具有不扰乱流场、无可动部件、无压力损失、性能稳定可靠、测量范围宽等特点，广泛地应用于液体和气体的计量。超声波流量测量按原理分为时差法、多普勒效应法、相关法、噪声法、波束偏移法等，其中时差法的应用最广泛。时差法又可以细分为单脉冲和多脉冲法，目前由于传统设计思想的限制，多脉冲法很少被使用。但是现有的单脉冲超声波流量计存在一些问题，如:精度不高、抗干扰能力差。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种精度高且抗干扰能力强的时差法超声波流量计。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，其结构要点是:MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连；MCU模块与CPLD模块相连。 作为一种优选方案，输入输出模块包括键盘。 作为另一种优选方案，CPLD采用ispLSI1032。 本专利技术有益效果。 本专利技术MCU模块由MSP430F155及其片内的多功能模块组成，完成数据采集、数据处理、系统调控等主要工作。MSP430F155是16位超低功耗单片机，拥有丰富的片上外围芯片，系统无需外扩ADC、DAC、看门狗等外围芯片，提高了系统的稳定性与可靠性。 【专利附图】【附图说明】 为本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及【具体实施方式】，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 图1是本专利技术电路原理框图。 【具体实施方式】 如图所示，本专利技术包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连;MCU模块与CPLD模块相连。 输入输出模块包括键盘。 采用ispLSI1032。 采用ispLSI1032(简称1032)，完成系统时钟信号的同步、数字单稳态触发器、超声波退耦脉冲计数器、316?5V电平的转换等工作。数字时间转换模块对于整个测量系统是至关重要的，TDCGP2 (简称GP2)的精度高、封装小，具有高速脉冲发生器，停止信号使能，温度测量和时钟控制功能，特别适合于超声波流量和热量测量方面的应用。超声波收发模块采用了有效的初级、次级放大滤波网络，可实现自动增益放大功能。输入输出模块由键盘、IXD显示模块、4?20mA电流信号输出和RS-232串口输出模块构成。IXD使用CA12232A1图形点阵模块，兼容316V电压，由MSP430F155 (后面简称430)直接控制。4?20mA电流输出通过430片内的DAC和外扩电压/电流变换器AD694来实现。使用MAX232芯片实现与上位机的通信，用来上传实时测量数据。 数字电路的运行是由时钟来推动的，时钟信号不稳定，对于传播时间的测量将会有非常大的影响。GP2测量时间的有效值为50ps，精度非常高，但最终时间差的测量精度远远达不到这么高，实际精度是由送至GP2的Stopl引脚的使能脉冲分辨率决定的。使能脉冲通过1032送至Stopl，所以整个系统由同一时钟推动，这样可以避免由于时钟信号不同步而带来的测量误差。 当高频脉冲信号经过非线性信道后会产生波形畸变现象，脉冲串始端和尾部被展宽，失真很大，但中间部分的变化较小，所以可以挑选脉冲串中间相对失真较小的部分进行时间差测量。具体办法如下:GP2内部的触发脉冲发生器可以发射最多15个任意相位的脉冲串，每一个脉冲的相位既可以是0也可以是1，由软件设置，产生一组发射脉冲串，从第4个脉冲开始翻转相位，这样将得到一个相对较长时间的低电平状态，这段低电平时间比其他脉冲之间的低电平时间长出1倍，这种现象可以通过某一确定时间常数的单稳态触发器检测到。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明，对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术所提交的权利要求书确定的保护范围。【权利要求】1.时差法超声波流量计包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，其特征在于MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连;MCU模块与CPLD模块相连。2.根据权利要求1所述时差法超声波流量计，其特征在于CPLD采用ispLSI1032。【文档编号】G01F1/66GK104457867SQ201310417633【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日 【专利技术者】郭琳, 戴文山, 王明 申请人:郭琳本文档来自技高网...
【技术保护点】
时差法超声波流量计包括MCU模块、CPLD模块、时间数字转换模块、超声波收发模块和输入输出模块，其特征在于MCU模块分别与LCD模块和输入输出模块相连；CPLD模块分别与时间数字转换模块和超声波收发模块相连；MCU模块与CPLD模块相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭琳，戴文山，王明，
申请(专利权)人：郭琳，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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