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摘要】： 流量的測量是保證生產(chǎn)過程安全經(jīng)濟運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。近年來新的電子技術(shù)和信號處理方法的引入，該領(lǐng)域的發(fā)展正呈現(xiàn)不斷加速的勢頭，技術(shù)不斷更新，應(yīng)用范圍不斷地擴展。本文所選用的是超聲波流量計。超聲波流量計作為一種非接觸式儀表以其固有的優(yōu)點在石油、醫(yī)藥、水資源管理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其關(guān)鍵的參數(shù)就是系統(tǒng)的測量精度。 文章首先在分析超聲波流量計的原理以及國內(nèi)外產(chǎn)品差距的基礎(chǔ)上，給出了一種基于DSP的改進相位差法的超聲波流量計方案。相位差法是超聲波流量計的一種測量方法。此方法要求被測信號在過零點時刻的波形要準(zhǔn)確，為了提高系統(tǒng)測量的精度，本文提出了用相關(guān)算法來計算相位差，并利用軟件插值來提高時間分辨率。介紹了插值原理，相關(guān)原理，及如何用插值算法和相關(guān)算法來提高時間分辨率。確定了超聲波頻率，A／D變換器的選擇，A／D變換器采樣的速度，具體計算出了采樣的點數(shù)和插值點數(shù)等方面的參數(shù)。主要研究工作有：首先從相關(guān)理論出發(fā)，用MATLAB編程驗證了其正確性；其次在此基礎(chǔ)上設(shè)計了整個系統(tǒng)的硬件電路。其中硬件系統(tǒng)以TI公司的DSP芯片TMS320VC5402為核心。DSP芯片的信號處理速度快，確保了本系統(tǒng)高的測量精度，硬件部分包括信號接收與放大，數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示和DSP處理器系統(tǒng)。在CCS3.1環(huán)境下編寫了系統(tǒng)的軟件程序。 系統(tǒng)的硬件組成包括超聲波探頭，超聲波信號放大接收電路，數(shù)字信號處理電路以及后端服務(wù)電路。在DSP中實現(xiàn)各種算法。 軟件仿真的結(jié)果證實了該方案的可行性，實驗時對有一定相位差的兩組正弦波信號進行測量。運算結(jié)果有一定的誤差。zui后文章給出了本系統(tǒng)的改進意見。