[发明专利]一种单通路连续多超声信号同步计时电路及其计时方法

权利要求书

1.一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、通过主控单元配置精确计时单元关于连续多组待测超声信号的遮罩时间值；

步骤二、由发射端发出多组待测超声信号，同时精确计时单元开始计时过程，此时刻称为计时起点；根据超声信号的到达顺序，将待测超声信号命名为A₁、……A_n，n为大于等于2的整数；

步骤三、主控单元向阈值比较单元输出最先到达待测超声信号A₁的阈值信号；

步骤四、将待测超声信号A₁输入计时电路后，作用于阈值比较单元产生停止计时使能信号，同时作用于过零比较单元产生停止计时信号；当待测超声信号A₁的幅值高于阈值时，阈值比较单元产生信号停止计时使能信号输出至精确计时单元；当待测超声信号相对于零电平发生反相时，过零比较单元产生停止计时信号输出至精确计时单元；

若计时过程历经的时间大于遮罩时间值，且精确计时单元接收到停止计时使能信号和停止计时信号，则精确计时单元产生一个停止计时指令，并向主控单元输出对应的时间值；如若已检测最后一组，进入步骤六；

步骤五、主控单元调整输出到阈值比较单元的阈值，消除其输出的使能信号，完成一次停止计时操作；主控单元向阈值比较单元输出下一待测超声信号的阈值信号；采用步骤四相同的方法对所有输入待测超声信号进行计时；

步骤六、主控单元向精确计时单元发出结束计时指令，结束计时；精确计时单元向主控单元发送测量完成信号。

2.如权利要求1所述的一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：所述的主控单元工作主频为超声信号激发频率的2倍以上；每组待测超声信号的信号幅值不完全相等，在阈值比较单元中设置的阈值不完全相等。

3.如权利要求1所述的一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：所述的停止计时使能信号持续大于一个超声信号周期的时长，在产生停止计时使能信号之后主控单元控制输出满幅的阈值信号作用于阈值比较单元。

4.如权利要求1所述的一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：对于相邻两组待测超声信号，后到达超声信号的遮罩时间终点落在主控单元输出满幅阈值信号之后，且在后到达超声信号触发的停止计时信号之前。

5.如权利要求1所述的一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：所述的阈值信号直接由主控单元产生并传送至阈值比较单元或由主控单元控制外围电压生成单元产生并传送至阈值比较单元。

6.如权利要求1所述的一种单通路连续多超声信号同步计时电路的计时方法，其特征在于：所述的计时过程历经的时间为自计时起点的时间值，在一个计时过程中产生至少两个停止计时指令，分别输出对应的时间值，完成一次停止计时操作。

7.一种单通路连续多超声信号同步计时电路，包括阈值比较单元、过零比较单元、精确计时单元、主控单元；其特征在于：

所述的阈值比较单元和过零比较单元由比较器组成，主控单元为单片机模块，精确计时单元由高精度计时芯片组成；待测超声信号输出端分别连接到阈值比较单元的负相输入端和过零比较单元的正相输入端；阈值比较单元的正相输入端与主控单元的一个输出端连接，接收主控单元发出的阈值信号；过零比较单元的负相输入端接入零电平信号；阈值比较单元的输出端与主控单元的一个输入端连接，将阈值比较结果信号输送到主控单元；主控单元的另一个输出端与精确计时单元的使能输入端连接，向精确计时单元发送停止计时使能信号；过零比较单元的输出端与精确计时单元的停止输入端连接，向精确计时单元发送停止计时信号；主控单元的另一个输入端与精确计时单元控制输出端连接，主控单元向精确计时单元发送结束计时信号，精确计时单元向主控单元发送测量完成信号；在主控单元、阈值比较单元与精确计时单元之间设置锁存器单元，锁存器单元由锁存器组成，锁存器的两个输入端分别与主控单元一个输出端和阈值比较单元的输出端连接，锁存器输出端与精确计时单元的使能输入端连接；主控单元另一个输出端输出满幅的阈值信号作用于阈值比较单元正相输入端，阈值比较单元输出信号与主控单元控制信号作用于锁存器单元，消除停止计时使能信号，使得精确计时单元处于待机状态；主控单元一个输出端发出的控制信号和阈值比较单元输出的阈值比较信号同时作用于锁存器单元，锁存器单元产生停止计时使能信号输送至精确计时单元。