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便攜式超聲波流量計如何進行硬件系統及軟件系統的改進
日期：2025-08-13 10:56
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摘要：
便攜式超聲波流量計硬件系統的改進
目前便攜式超聲波流量計采用的硬件系統中包括兩個供電系統，其中運算放大器，比較器和一些邏輯器件要求5V電壓供電才能正常工作;而多路開關，觸發器,滋助晶振,計時芯片.硬件看門拘等器件只要3.3V供電就可以滿足工作要求．
*初考慮到低功耗的要求，采用的是位個電路的所有元件都直接用3.3V供電。運算放大器，比較器和邏輯器件都選用供電電壓較小的芯片。功耗確實很低。但是通過實驗發現．由于超聲波傳播的時間很短，所以對電路器件的梢度要求很高，而我們選用的低電壓供電芯片的響應時間相對較長，經常會引起很多誤差。由前面的電路分析可以知通．運算放大器是用來放大接收信號幅值的．而比較器是閾值檢測和過零檢測部分的核心器件，所以如果信號處理有誤差．后面的計時模塊計算出的時間差值必定會有誤差，這樣選用超高精度計時模塊就沒有意義了。考慮到這個問題，實驗過程中重新比較和選擇很多低電壓供電的比較器．結果都不能滿足精度要求，只有選用5V供電的比較器，響應時間才能滿足后而計時模塊的測量要求。
兩個供電系統的電路方案在電源方面還是采用標準3.3V電池供電，只是通過采用一塊電壓轉換芯片來完成電壓的轉換。通過實驗驗證，我們采取的方案在功耗上也可以滿足要求，因此*終采用了兩個供電系統的方案。兩種不同供電系統的樣機性能側試在實鈴部分會有詳細的介紹。
便攜式超聲波流量計軟件系統的改進
便攜式超聲波流量計軟件系統的改進主要是針對功耗的問題。主要的改進是在計算部分，現在采用的測量方式是計時芯片每 4秒鐘進一次流量測量模式．連續測量50次順、逆時間差后，計時芯片停止供電，然后再對數據進行統一的處理轉化成流量, 測量50次的大約時間是25ms,其他時間計時芯片不工作．這樣能很好的控制整機的功耗。
*初的軟件計算采用的是每測量完一次順逆時間差對數據進行處理，轉化成流量，送顯示摸塊顯示。這樣在計算過程中計時芯片要一直處理供電狀態，顯示面板也一直在刷新，這親就導致功耗過高。經過改進后，采用目前使用的方案，合理的減小功耗，提高了電池的使用壽命。