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      渦街流量計延時(shí)比較脈沖信號的作用與方法

      發(fā)布日期:2014-05-22 11:03:16  來(lái)源:  作者:  瀏覽次數:
      【導讀】:渦街流量計延時(shí)比較流量計在設計中,利用脈沖比較法,簡(jiǎn)化了雷達信號處理過(guò)程;應用放大測量的方法,將液位值放大一定倍數再進(jìn)行測量,巧妙的提高了系統測量精度,實(shí)現了普......

      渦街流量計延時(shí)比較流量計在設計中,利用脈沖比較法,簡(jiǎn)化了雷達信號處理過(guò)程;應用放大測量的方法,將液位值放大一定倍數再進(jìn)行測量,巧妙的提高了系統測量精度,實(shí)現了普通元件無(wú)法完成的功能;針對非理想電路參數的影響,將電路延時(shí)測量原理應用于設計中,進(jìn)一步提高了測量精度。上述方法的應用降低了雷達液位計的生產(chǎn)成本,提高了其性?xún)r(jià)比。這些參數中C是常量。t,z.。的誤差來(lái)源于電子元件響應時(shí)間受環(huán)境影響的變化,這可以通過(guò)使用高性能電子元件以及在運算公式中加入實(shí)驗修正量進(jìn)行改善。如何確定 n2的值成為測量成功與失敗的關(guān)鍵。根據(4)式gl,l~gl,:的取值是由參考脈沖信號與返回脈沖信號是否發(fā)生重合而定,因此準確判斷脈沖信號重合直接影響到渦街流量計的整個(gè)測量結果。由于脈沖的上升時(shí)間的影響,要精確判斷脈沖信號是否發(fā)生重合是很困難的。通過(guò)反復的實(shí)驗與思考,發(fā)現標準信號上升沿的時(shí)間很短,一般大約為5~Sns,把它作為判斷依據可以提高信號重合判斷精確。同時(shí)結合D觸發(fā)器工作原理:在時(shí)鐘脈;,N_IzYt-~期間,輸入脈沖是高電平,則輸出脈沖為高電平。反之輸入脈沖是低電平,則輸出脈沖為低電平。提出一種新的信號重合判斷方法——延時(shí)比較法,其工作原理是:以參考脈沖信號N_Iz升時(shí)間為基準,如果參考脈沖信g-N_lz升時(shí)間內返回脈沖信號上升沿到達,即可認為這兩個(gè)脈沖信號重合。設D觸發(fā)器有4路輸入信號,每一路輸入信N-N時(shí)間相差 ,則各路的延時(shí)時(shí)間為: =T·i(i=O,l,2,3)。如圖3所示。

         可以看出,在D觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號作用下,信號l通過(guò)D觸發(fā)器輸出為低電平,信號2輸出為高電平,信號3輸出為高電平,信號4輸出為低電平。由此推斷,時(shí)鐘脈沖信號的上升沿出現在信號3與信號4之間。設信號l到達觸發(fā)器的時(shí)間為m,則時(shí)鐘脈沖信號與輸入脈沖信號的重合時(shí)刻大于m+2T小于m+3T。重合時(shí)間非常大誤差為 。

        利用這個(gè)原理,把渦街流量計的參考脈沖信號作為D觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入,返回脈沖作為D觸發(fā)器的輸入脈沖,然后通過(guò)門(mén)電路檢測D觸發(fā)器各輸出腳的信號,由此判斷參考脈沖信號是否與返回脈沖信號重合。如圖4所示,有4路信號輸入ACT273 D觸發(fā)器,ACT273是一個(gè)8位D觸發(fā)器。3,4,7,8引腳為信號輸入腳,2,5,6,9引腳為對應的信號輸出腳。l l腳為時(shí)鐘脈沖輸入腳。信號l是沒(méi)有經(jīng)過(guò)延時(shí)的返回脈沖信號,經(jīng)3腳進(jìn)入觸發(fā)器。信號2,3,4分別是延時(shí)器l,2,3的返回脈沖信號,分別經(jīng)4,7,8腳進(jìn)入觸發(fā)器。參考脈沖信號作為時(shí)鐘脈沖經(jīng)l l腳進(jìn)入觸發(fā)器。為了保證延時(shí)比較的準確性,要求4個(gè)信號總的延時(shí)時(shí)間不能小于參考脈沖信號的上升沿時(shí)間。同時(shí)也要求非常后一個(gè)延時(shí)信號的下降沿距下一個(gè)返回脈沖信號的上升沿的neff7差不能小于參考脈沖信號的上升沿nCfN,否則參考脈沖信號所比較的就不是同一個(gè)返回脈沖信號,有可能參加比較的含有下一個(gè)返回脈沖信號。

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