基于dsp的时差法超声波流量计的研究

《基于dsp的时差法超声波流量计的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、南昌大学硕士学位论文基于DSP的时差法超声波流量计的研究姓名：周兵斌申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王时胜20071221摘要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。本文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

2、用软件插值来提高时间分辨率，再用数字滤波来调整波形，最后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。本文也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。本文还采用MATLAB对数字滤波、相关算法进行了设计仿真。晟后本文给出了系统的改进意见。关键词：超声波流量计。数字信号处理器，复杂可编程逻辑器件，数字滤波器，插值算法，相关算法AbstmctABSTRACTTheUltrasonicFlowm

3、eterisanon-invasiveinstrument,whichhasgreatadvantagesinconvenience．11ighprecisionandsoOil,playsakeyroleinindustrialproduction，medicine，petroleum,waterresourcesandSOon．ThekeyparameteroftheUltrasonicFlowmeteristheAccuracyofmeasurement．一Inthispaper,thehistoryandpresentconditionoftheUltrasonicFl

4、owraeterhasbeenbrieflyintroducedfirst；thenwecomparedthegapbetweentheUltrasonicFlowmeterandotherFlowmeter,wealsoanalyzedseveralprincipleofUltrasonicFlowmeter；afteralltheseresearchWOrk,animprovedTransmitTunemethodUltrasonicHowmeterbasedonDSPhasbeenputforward．OntheaspectofultrasonicwaveTransmit

5、andReceive，Weusetwoprobestorealizetheswitchingbetweentransmittingandreceivingmode；wealsoadoptedatransmittedschemebasedonintermissivemulti—pulse．whichdevelopstheTuneDifference、vitIIInterpolation,USeSdigitalfiltertoadjastthewaveform．andcalculatestheTimeDelay、vitllCorrelationArithmetic．Afterwar

6、d,thepapercalculatestheparametersofthetransmitting，sampling,interpolationandSO011．Thehardwareofthewholesystemiscomposedoftransmitted，receivedcircuit,centralsequentialcontrol，digitalprocesscircuitandselNercircuit．Thesol,rareofthewholesystemistheprogrammeofCLPDtocontrolsystemsequenceandusingDS

7、Ptorealizeseveraldigitalsignalprocessarithmetics．Inthispaper,MATLABisusedtosimulatethedigitaIfilteringandCorrelationArithmetic．Intheend,wegaveoutOur0'0／11suggestionsforimprovement．Keywords：UltrasonicFlowraeier；DSP(DigitalsignalProcess)；CPLD(complex