[發明專利]一種高精度超聲波氣體流量的測量電路

在審

• 申請號: 201711479965.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108225447A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 葉善選;金華園;楊中翔;趙捷豐;鄭培強
• 申請（專利權）人: 浙江藍寶石儀表科技有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

1.一種高精度超聲波氣體流量的測量電路，其特征在于，包括第一換能器、第二換能器、模擬開關、TDC芯片、電荷放大電路和MCU，所述模擬開關與第一換能器、第二換能器電性連接，所述TDC芯片與模擬開關、電荷放大電路、MCU電性連接，所述電荷放大電路與第一換能器、第二換能器電性連接；所述TDC芯片連接高速時鐘校準電路，所述高速時鐘校準電路包括晶振、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容，所述晶振的一端與TDC芯片的某一引腳、第一電阻的一端、第一電容的一端電性連接，所述晶振的另一端與第一電阻的另一端、第二電阻的一端、第二電容的一端電性連接，所述第二電容的另一端、第一電容的另一端接地，所述第二電阻的一端連接TDC芯片的另一引腳電性連接；所述電荷放大電路包括第一放大器、第二放大器，所述第一放大器一端作為輸入，一端與D/A轉換器連接，另一端與TDC芯片連接，所述第二放大器一端作為輸入、一端接地，另一端與MCU的定時器連接；

所述模擬開關，用于控制第一換能器和第二換能器發送和接收，并通過所述模擬開關先控制第一換能器發送，第二換能器接收，再控制第二換能器發送，第一換能器接收，用于測量所述超聲波正向和反向的時間差來達到氣體流量測量的目的；

所述接收電路中增加電荷放大電路，以增強接收電路的回波信號及靈敏度；

所述電路中的TDC芯片用于測量流路中順流和逆流的超聲波的飛行時間；

所述電路中的MCU用于控制TDC芯片及整個電路的功能實現。

2.根據權利要求1所述的一種高精度超聲波氣體流量的測量電路，其特征在于：所述TDC芯片通過4線制引腳的SPI與MCU連接通訊。

3.根據權利要求1所述的一種高精度超聲波氣體流量的測量電路，其特征在于：所述高速時鐘校準電路的晶振采用4MHz、第一電阻采用560kΩ、第二電阻220kΩ、第一電容、第二電容都采用15p，所述晶振的一端與TDC芯片的第一引腳電性連接，所述第二電阻的一端連接TDC芯片的第二引腳電性連接。

4.根據權利要求1所述的一種高精度超聲波氣體流量的測量電路，其特征在于：所述高速時鐘校準電路的晶振采用32.768kHz、第一電阻采用10MΩ、第二電阻100kΩ、第一電容、第二電容都采用15p，所述晶振的一端與TDC芯片的第十六引腳電性連接，所述第二電阻的一端連接TDC芯片的第十五引腳電性連接。