超声波流量计多普勒原理的探讨 

系统能够完成对超声波信号的发射和采集，基本能达到设计要求，由于实验条件的限制，系统具体的精度指标还无法测出。最后文章给出了系统的改进意见。设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的非介入式高精度超声波流量计,利用FPGA的可编程特性、很高的工作频率及丰富的内部资源设计了包括高速计数器在内的数字信号处理模块,提高了系统的可靠性及测量精度.实验结果表明:超声波流量计测量精度完全达到了设计要求.

超声波流量计是一种非接触式的测量仪表，它以使用方便、高精度等特点在工业生产、医药、石油、水资源等领域有着广泛的应用，系统的测量精度是其最关键的参数。

首先，简述了超声波测量技术的发展历程和现状，对比了超声波流量计与其它流量计的不同，分析了超声波流量计的多种实现原理，然后给出了一种基于DSP的改进时差法的超声波流量计方案。在超声波发射和接收方面，系统采用了两个探头进行发射和接收的切换，并采用了一种间隙式多脉冲发射方案；接收并采集数据后利用软件插值来提高时间分辨率，再用数字滤波来调整波形，采用相关算法进行数据的相关运算，从而计算出时延得到流速。具体计算出了系统在发射、采样和插值等方面的参数。

系统的硬件组成包括超声波发射和接收电路、中央时序控制、数字信号处理电路以及后端服务电路。软件部分最主要是CPLD对整个系统时序控制的设计，以及用DSP来实现各种数字信号处理算法。采用MATLAB对数字滤波、相关算法进行了设计仿真。最后，给出了系统的改进意见。