超聲波液位計(jì)及流量計(jì)在測(cè)量中時(shí)差法的探討 三十三
在采樣率較低的情況下,幅值最高點(diǎn)處幅值分辨率不夠,這時(shí)偏差點(diǎn)個(gè)數(shù)與采樣率的乘積可近似看作為測(cè)時(shí)精度:在一定條件下提高采樣率可提高測(cè)時(shí)精度,但采樣率高到一定值后,繼續(xù)提高采樣率對(duì)提高測(cè)時(shí)精度影響不大。只有通過(guò)增加發(fā)射信號(hào)時(shí)長(zhǎng)或增加發(fā)射信號(hào)的帶寬才可有效提高測(cè)時(shí)精度。
如在發(fā)射信號(hào)頻率為發(fā)射信號(hào)頻率,n,1×106Hz,信號(hào)帶寬B;4x10s,采樣率r。5 x10一,信號(hào)持續(xù)時(shí)間T。1.5xlO。4s的條件下,脈沖壓縮比為60,所以時(shí)間分辨率為1.25ps,該時(shí)間分辨率對(duì)應(yīng)的距離分辨率約為2ram,此時(shí)測(cè)量盲區(qū)約為0.2m。可見(jiàn),該種測(cè)時(shí)方法可完全滿足通常條件下液位測(cè)量的要求。
6.4小結(jié)
從匹配濾波器的特性出發(fā),通過(guò)研究匹配濾波器對(duì)于正弦信號(hào)、線性調(diào)頻信號(hào)以及超聲傳感器實(shí)際發(fā)射信號(hào)匹配濾波的結(jié)果,驗(yàn)證了匹配濾波器對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)特有的脈沖壓縮特性。針對(duì)這一特性,提出將線性調(diào)頻技術(shù)應(yīng)用到超聲傳播時(shí)間測(cè)量中的完整方案,設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)該方案的系統(tǒng)框圖,詳細(xì)分析了各組成部分的工作原理。最后,對(duì)該種方案的測(cè)時(shí)精度以及影響測(cè)時(shí)精度的主要因素作了系統(tǒng)分析。
精度分析結(jié)果表明:該方法對(duì)噪聲有很好的抑制作用,在信噪比較小的情況下也能取得很好的脈沖壓縮效果;發(fā)射信號(hào)時(shí)長(zhǎng)和信號(hào)帶寬是影響測(cè)時(shí)精度的決定性因素,增加時(shí)長(zhǎng)或增加帶寬均可提高測(cè)時(shí)精度,但發(fā)射時(shí)長(zhǎng)增加會(huì)增大測(cè)量的盲區(qū)。
電磁流量計(jì)