[发明专利]飞行时间产生电路以及相关芯片、流量计及方法

说明书

本申请公开了一种飞行时间产生电路(30)，耦接至第一换能器(302)和第二换能器(304)，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器，所述飞行时间产生电路包括：发射器(32)，耦接至所述第一换能器；接收器(35)，耦接至所述第二换能器；信号处理电路(31)，耦接至所述发射器以及所述接收器；以及互相关电路(36)、测量电路(37)与转换电路(38)，耦接至所述信号处理电路。本申请另提供相关芯片、流量计及方法。

技术领域

本申请涉及一种飞行时间产生电路以及相关芯片、流量计及方法。

背景技术

超声波流量计(ultrasonic flow meter)为常用的一种流量计，流量计广泛地应用在侦测流体的流速，相较于其他类的流量计，超声波流量计在压力损耗、最低可侦测流量及安装成本等方面，都占有较大的优势，但准确度仍有待提升，需要进一步改良及创新。

发明内容

本申请的目的之一在于公开一种飞行时间产生电路以及相关芯片、流量计及方法，来解决上述问题。

本申请的一实施例公开了一种飞行时间产生电路，耦接至第一换能器和第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器。所述飞行时间产生电路包括耦接于所述第一换能器的发射器、耦接于所述第二换能器的接收器、信号产生电路、互相关电路、测量电路及转换电路。所述信号产生电路用于在第一环境因素下，产生第一信号从所述发射器通过所述第一换能器发射第一换能器信号，所述第一换能器信号被所述第二换能器接收，并通过所述接收器产生参考信号至所述信号产生电路，以及在第二环境因素下，产生第二信号从所述发射器通过第一换能器发射第二换能器信号，所述第二换能器信号被所述第二换能器接收，并通过所述第二接收器产生输入信号至所述信号产生电路。所述互相关电路用于至少接收所述输入信号以执行互相关操作来产生互相关信号。所述测量电路依据所述互相关信号来产生测量信号，其中所述测量信号指示所述输入信号与所述参考信号之间的相位差，且所述测量信号包含第一测量信号与第二测量信号，所述第一测量信号用于指示所述输入信号与所述参考信号的相位补偿值，所述第二测量信号指示所述第一换能器与所述第二换能器的相位偏移量。所述转换电路用于选择性地将所述测量信号或所述第一测量信号自频域转换至时域来产生飞行时间差信号。

本申请的一实施例公开了一种芯片，包括所述飞行时间产生电路。

本申请的一实施例公开了一种流量计，包括所述飞行时间产生电路；所述第一换能器；以及所述第二换能器；其中所述飞行时间产生电路耦接至所述第一换能器和所述第二换能器。

本申请的一实施例公开了一种飞行时间产生方法控制发射器以及接收器，所述发射器耦接至第一换能器，所述第二接收器耦接至第二换能器，其中所述第一换能器和所述第二换能器之间具有大于零的距离，且具有流速的流体依序流经所述第一换能器和所述第二换能器。所述方法包括:在第一环境因素下，产生第一信号从所述发射器通过，使得所述第一换能器发射第一换能器信号；在所述第一换能器信号被所述第二换能器接收后，通过所述接收器产生参考信号；在第二环境因素下，产生第二信号从所述发射器通过，使得第一换能器发射第二换能器信号；在所述第二换能器信号被所述第二换能器接收后，并通过所述接收器产生输入信号；至少接收所述输入信号以执行互相关操作来产生互相关信号；依据所述互相关信号来产生测量信号，其中所述测量信号指示所述输入信号与所述参考信号之间的相位差，且所述测量信号包括第一测量信号与第二测量信号，所述第一测量信号用于指示所述输入信号与所述参考信号的相位补偿值，所述第二测量信号指示所述第一换能器与所述第二换能器的相位偏移量；选择性地将所述测量信号或所述第一测量信号自频域转换至时域来产生飞行时间差信号。