信号处理电路以及相关芯片、流量计及方法技术

本申请公开了一种信号处理电路(100)，耦接至第一换能器(102)和第二换能器(104)，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述信号处理电路包括：第一发射器(106)，耦接至所述第一换能器；第一接收器(108)，耦接至所述第一换能器；第二发射器(110)，耦接至所述第二换能器；第二接收器(112)，耦接至所述第二换能器；以及控制单元(114)，耦接至所述第一发射器、所述第一接收器、所述第二发射器以及所述第二接收器。本申請另提供相关芯片、流量计及方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号处理电路以及相关芯片、流量计及方法
本申请涉及一种信号处理电路以及相关芯片、流量计及方法。
技术介绍
超声波流量计(ultrasonicflowmeter)为常用的一种流量计，流量计广泛地应用在侦测流体的流速，相较于其他类的流量计，超声波流量计在压力损耗、最低可侦测流量及安装成本等方面，都占有较大的优势，但准确度仍有待提升，需要进一步改良及创新。
技术实现思路
本申请的目的之一在于公开一种信号处理电路以及相关芯片、流量计及方法，来解决上述问题。本申请的一实施例公开了一种信号处理电路，耦接至第一换能器和第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述信号处理电路包括：第一发射器，耦接至所述第一换能器；第一接收器，耦接至所述第一换能器；第二发射器，耦接至所述第二换能器；第二接收器，耦接至所述第二换能器；以及控制单元，耦接至所述第一发射器、所述第一接收器、所述第二发射器以及所述第二接收器，所述控制单元用以：当所述流速为零时，产生第一信号，判断所述第一信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第一延迟时间；当所述流速为零时，产生第二信号，判断所述第二信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第二延迟时间；依据所述第一延迟时间和所述第二延迟时间得到特定因子；当所述流速为大于零的特定流速时，产生第三信号，判断所述第三信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第三延迟时间；当所述流速为所述特定流速时，产生第四信号，判断所述第四信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第四延迟时间；以及依据所述特定流速、所述特定因子、所述第三延迟时间和所述第四延迟时间得到所述距离。本申请的一实施例公开了一种芯片，包括所述信号处理电路。本申请的一实施例公开了一种流量计，包括所述信号处理电路；所述第一换能器；以及所述第二换能器；其中所述信号处理电路。耦接至所述第一换能器和所述第二换能器。本申请的一实施例公开了一种信号处理方法，用于控制第一发射器、第一接收器、第二发射器以及第二接收器，所述第一发射器和所述第一接收器耦接至第一换能器，所述第二发射器和所述第二接收器耦接至第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述信号处理方法包括：当所述流速为零时，产生第一信号，判断所述第一信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第一延迟时间；当所述流速为零时，产生第二信号，判断所述第二信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第二延迟时间；依据所述第一延迟时间和所述第二延迟时间得到特定因子；当所述流速为大于零的特定流速时，产生第三信号，判断所述第三信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第三延迟时间；当所述流速为所述特定流速时，产生第四信号，判断所述第四信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第四延迟时间；以及依据所述特定流速、所述特定因子、所述第三延迟时间和所述第四延迟时间得到所述距离。本申请所公开的用于处理换能器接收信号的信号处理电路以及相关芯片、流量计及方法能增加流量计的精准度。附图说明图1为本申请信号处理电路应用于流量计的实施例的示意图。图2为本申请控制单元计算第一换能器和第二换能器的距离的实施例的流程图。图3为本申请控制单元计算当下声速的第一实施例的流程图。图4为本申请控制单元计算当下声速的第二实施例的流程图。图5为本申请控制单元计算当下声速的第三实施例的流程图。其中，附图标记说明如下：100信号处理电路102、104换能器106、110发射器108、112接收器114控制单元202～220、314～320、414～424步骤具体实施方式以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。再者，在此处使用空间上相对的词汇，譬如「之下」、「下方」、「低于」、「之上」、「上方」及与其相似者，可能是为了方便说明图中所绘示的一组件或特征相对于另一或多个组件或特征之间的关系。这些空间上相对的词汇其本意除了图中所绘示的方位之外，还涵盖了装置在使用或操作中所处的多种不同方位。可能将所述设备放置于其他方位(如，旋转90度或处于其他方位)，而这些空间上相对的描述词汇就应该做相应的解释。虽然用以界定本申请较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，「约」通常系指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，「约」一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本申请所属
中具有通常知识者的考虑而定。当可理解，除了实验例之外，或除非另有明确的说明，此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过「约」的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随申请专利范围所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。在此处，将数值范围表示成由一端点至另一端点或介于二端点之间；除非另有说明，此处所述的数值范围皆包括端点。在计算流量时，判断侦测到的数据是否合理，进而判断是否需要对系统进行校正是一个重要的议题，在某些实施例中，可利用声速来作为判断的依据，举例来说，可依据温度传感器量测到的温度值套用到理论声速，并与依据实际量测结果推估出的当下声速作比较，可以监控系统中的超声波流量计及温度传感器是否正常运作。本申请提供了一种信号处理电路100用以计算当下声速c以及当下温度T，本申请还提供了一种芯片，其包括信号处理电路100。在某些实施例中，信号处理电路100可应用于传感器装置,举例来说，本申请还提供了一种流量计，其包括信号处理电路100以及换能器102。举例来说，上述流量计可用于感测气体、液体的流速及/或流量的感测，但本申请不以此为限。图1为本申请信号处理电路100应用于流量计的实施例的示意图。信号处理电路100耦接至第一换能器102和第二换能器104。换能器是将一种形式的能量转化成另一种形式的器件。这些能量形式可能包括电能、机械能、电磁能、光能、化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号处理电路，其特征在于，所述信号处理电路耦接至第一换能器和第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述信号处理电路包括：第一发射器，耦接至所述第一换能器；第一接收器，耦接至所述第一换能器；第二发射器，耦接至所述第二换能器；第二接收器，耦接至所述第二换能器；以及控制单元，耦接至所述第一发射器、所述第一接收器、所述第二发射器以及所述第二接收器，所述控制单元用以：当所述流速为零时，产生第一信号，判断所述第一信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第一延迟时间；当所述流速为零时，产生第二信号，判断所述第二信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第二延迟时间；依据所述第一延迟时间和所述第二延迟时间得到特定因子；当所述流速为大于零的特定流速时，产生第三信号，判断所述第三信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第三延迟时间；当所述流速为所述特定流速时，产生第四信号，判断所述第四信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第四延迟时间；以及依据所述特定流速、所述特定因子、所述第三延迟时间和所述第四延迟时间得到所述距离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号处理电路，其特征在于，所述信号处理电路耦接至第一换能器和第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述信号处理电路包括：第一发射器，耦接至所述第一换能器；第一接收器，耦接至所述第一换能器；第二发射器，耦接至所述第二换能器；第二接收器，耦接至所述第二换能器；以及控制单元，耦接至所述第一发射器、所述第一接收器、所述第二发射器以及所述第二接收器，所述控制单元用以：当所述流速为零时，产生第一信号，判断所述第一信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第一延迟时间；当所述流速为零时，产生第二信号，判断所述第二信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第二延迟时间；依据所述第一延迟时间和所述第二延迟时间得到特定因子；当所述流速为大于零的特定流速时，产生第三信号，判断所述第三信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第三延迟时间；当所述流速为所述特定流速时，产生第四信号，判断所述第四信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第四延迟时间；以及依据所述特定流速、所述特定因子、所述第三延迟时间和所述第四延迟时间得到所述距离。2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制单元进一步用以：产生第五信号，判断所述第五信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第五延迟时间；产生第六信号，判断所述第六信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第六延迟时间；以及依据所述距离、所述第五延迟时间和所述第六延迟时间得到当下声速。3.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制单元进一步用以：产生第七信号，判断所述第七信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第七延迟时间；产生第八信号，判断所述第八信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器并反弹回所述第一换能器，再反弹回所述第二换能器，再经过所述第二换能器和所述第二接收器的第八延迟时间；以及依据所述距离、所述第七延迟时间及所述第八延迟时间得到当下声速。4.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制单元进一步用以：产生第九信号，判断所述第九信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器再经过所述第二接收器的第九延迟时间；产生第十信号，判断所述第十信号经过第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器再经过所述第一接收器的第十延迟时间；产生第十一信号，判断所述第十一信号经过所述第一发射器和所述第一换能器到所述第二换能器并反弹回所述第一换能器，再经过所述第一换能器和所述第一接收器的第十一延迟时间；产生第十二信号，判断所述第十二信号经过所述第二发射器和所述第二换能器到所述第一换能器并反弹回所述第二换能器，再经过所述第二换能器和所述第二接收器的第十二延迟时间；以及依据所述距离、所述第九延迟时间、所述第十延迟时间、所述第十一延迟时间及所述第十二延迟时间得到当下声速。5.如权利要求2-4中任一项所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制单元进一步用以依据所述当下声速得到当下温度。6.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述控制单元进一步用以將所述第二延迟时间减去所述第一延迟时间得到所述特定因子。7.如权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，所述特定因子为所述第二信号经过所述第二发射器及所述第二换能器的延迟时间，加上所述第二信号经过所述第一换能器和所述第一接收器的延迟时间，减去所述第一信号经过所述第一发射器以及所述第一换能器的延迟时间，以及减去所述第一信号经过所述第二换能器和所述第二接收器的延迟时间。8.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-7任意一项所述的信号处理电路。9.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张镕谕，黄彦颖，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44