一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计制造技术

本发明专利技术涉及超声波流量计技术领域，具体地说，涉及一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计。其包括变送器、FPGA单元、信号接收电路、数据存储介质SD卡、超声波发射驱动电路、发射接收转换电路、电压调整单元、采样/保持单元、用户界面单元和两个换能器。本发明专利技术提出的流量计的整个系统的数字电路具有更高的集成化，结合超声波发射和接收等模拟电路的模块化设计，使硬件电路的设计更加简单，并且提高了系统的总体性能，具有测量范围广、精度高、稳定性好、超低功耗、可测量含有管道含内衬材料及气泡介质工况等优点。气泡介质工况等优点。气泡介质工况等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计


[0001]本专利技术涉及超声波流量计
，具体地说，涉及一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计。

技术介绍

[0002]超声波流量计是通过检测流体流动对超声束或超声脉冲的作用以测量流量的仪表，外夹式或者管段式超声波流量仪表是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。
[0003]超声波流量计由换能器和变送器组成，国内主流的超声波流量计一般是采用电容充电算法或者单独使用比较或相关其一算法的外夹式超声波流量计，硬件电路多采用较多的分立模拟元器件，不可以对内含有内衬材料及气泡介质工况的管径进行测量，并且现有的超声波流量计的测量速率低，导致测量精度低，因此提出一种采用新型FPGA集成电路和高性能阈值算法的超声波流量计。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术目的在于，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计，其特征在于：包括变送器、FPGA单元、信号接收电路、数据存储介质SD卡、超声波发射驱动电路、发射接收转换电路、电压调整单元、采样/保持单元、用户界面单元和两个换能器，所述变送器连接有所述用户界面单元、所述超声波发射驱动电路、所述发射接受转换开关电路和所述电压调整单元，所述变送器和所述FPGA单元双向连接，所述FPGA单元包括高速计数模块、时钟模块和数据存储控制模块，所述数据存储控制模块与所述数据存储介质SD卡双向连接，所述发射接收转换电路与所述换能器双向连接，所述发射接收转换电路连接所述信号接收电路，所述信号接收电路连接所述高速技术模块和所述采样/保持单元，所述变送器用于协调和控制整个系统的正常工作，所述时钟模块的信号为所述FPGA单元内部的各模块提供工作时钟，所述高速计数模块实现对接收信号到达时刻的准确判断，所述数据存储控制模块实现对计时结果的记录。2.根据权利要求1所述的一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计，其特征在于：所述换能器的工作频率为1M。3.根据权利要求1所述的一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计，其特征在于：所述换能器还包括滤波模块电路、过零检测电路、电源模块，所述滤波模块电路包括电感L3、L4、L5，电容C15、C16、C17，其中，所述电感L3一端接AD603_OUT端，所述电感L3另一端接所述电容C15，所述电容C15接所述电容C16、C17，并接所述电感L4，所述电容C16与所述电感L4并联，所述电容C16接地，所述电容C17接所述电感L5，所述电感L5接FILTER_OUT端。4.根据权利要求3所述的一种结合FPGA技术和高性能算法的超声波流量计，其特征在于：所述过零检测电路包括芯片U7和FPGA部分，所述FPGA部分包括非门1、二输入或门1、二输入或门2、二输入与门1，其中，所述芯片U7的
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INA端口接VREF端，+INA端口接
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INB端口并接FILTER_OUT端，GND端接地，+INB端口接GND端并接地，VCC端接电容C31并接地，所述电容C31接地，VEE端口接电容C30并接AVDD
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5V端口，所述电容C30接地；所述芯片U7的端口接所述二输入或门1的输入端，QA端口接所述二输入与门1的输入端，LEA端口接所述二输入或门1的输出端，QB端口接所述二输入与门1的输入端，所述LEB端口接所述二输入或门2的输出端，所述二输入或门1输入端的另一端接所述二输入或门2输入端并接RESET端口，所述二输入与门1的输出端接所述非门1的输入端并接STOP端，所述非门1的输出端接所述二输入或门输入端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱长余，安德利，牟恒，柳俊，陆政军，
申请(专利权)人：普力斯特测控技术天长有限公司，
类型：发明
国别省市：