超声波液体流量计的技术介绍 流量计技术指标

超声波流量计超声波发生器应用数字化控制技术一般有三种形式：

1、超声波流量计采用AVR高档单片机控制 单片机是一种在一块芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定时器／计数器和I／O接口等单元的微控制芯片， 具有速度快，功能强、效率高、体积小，性能可靠、抗干扰能力强等优点，在各种控制系统中应用广泛。单片机的CPU经历了由4、8，16、32直至64位的发展过程。在超声波发生器中，单片机主要用作数据采集和运算处理、电压电流调节、PWM信号生成、系统状态监控和故障自我诊断等，一般作为整个电路的主控芯片运行，完成多种综合功能。配合D／A转换器和MOSFET功率模块实现脉宽调制．另外，单片机还具有对过流，过热。欠压等情况的中断保护以及监控功能。单片机控制克服了模拟电路的固有缺陷，通过数字化的控制方法，得到高精度和高稳定度的控制特性，并可实现灵活多样的控制功能。

2、超声波流量计采用DSP控制 数字信号处理器{DSP}是近年来迅速崛起的新一代可编程处理器。其内部集成了波特率超声波发生器和FiFO缓冲器，提供高速同步串口和标准异步串口，有的片内还集成了采样／保持和A／D转换电路，并提供PWM信号输出。与单片机相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存储器。 DSP属于精简指令系统计算机(Risc)，大多数指令都能在一个周期内完成并可通过并行处理技术，在一个指令周期内完成多条指令。同时，DSP采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存储程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增加了多级流水线。使其具有高速的数据运算能力。而单片机为复杂指令系统计算机(CiSC)，多数指令要2-3个指令周期才能完成．单片机采用诺依曼结构，程序和数据在同一空间存储，同一时刻只能单独访问指令或数据。单片机的ALU只能做加法，而乘法则需 要由软件来实现，因而需要占用较多的指令周期，速度比较慢。与16位单片机相比。DSP执行单指令的时间快8—10倍，一次乘法运算时间快16-30倍。在超声波发生器中。DSP可以完成除功率变换以外的所有功能，如主电路控制、系统实日十监控及保护虽然DSP有着许多优点，但是它也存在一些局限性，如采样频率的选择、PWM信号频率及其精度、采样延时、运算时间及精度等。这些因素会或多或少地影响超声波流量计电路的控制性能。

3、超声波流量计采用FPGA控制 现场可编程门阵列(FPGA)属于可重构器件，其内部逻辑功能可以根据需要任意设定，具有集成度高、处理速度快。效率高等优点。其结构主要分为三部分：可编程逻辑块、可编程I／O模块、可编程内部连线。由于FPGA的集成度非常大，一片FPGA少则几千个等效门，多则几万或几十万千等效门。所以一片FPGA就可以实现非常复杂的逻辑．替代多块集成电路和分立元件组成的电路。它借助于硬件描述语言(VHDL)来对系统进行设计，采用三个层次(行为描述、PJL描述、门级描述)的硬件描述和自上至下(从系统功能描述开始)的设计风格，能对三个层次的描述进行混合仿真，从而可以方便地进行数字电路设计，在可靠性、体积、成本上具有相当优势．比较而言，DSP适合取样速率低和软件复杂程度高的场合使用；而当系统取样速率高(MHz级)，数据率高(20MB／s以上)、条件操作少、任务比较固定时，FPGA更有优势

液体污水流量计产品的生产与研发在我国起步相对较早，目前，行业的整体技术水平并不比国际水平逊色。然而，由于我国市场经济体制发展较晚，在液体流量计产品的市场运作和规范方面，该行业在我国仍有不足。在这里总结应用于我国水工业中的流量计产品行业的优势与差距。
　　1.行业优势市场吸引力巨大
　　中国的水工业行业是一个新兴行业。基于该行业的发展现状和我国水资源现状，相关市场对各类水工业行业相关设备的需求将是巨大的。而作为重要的检测设备之一，流量计在供水和排水，尤其是废水处理领域的作用更是不容小觑。随着我国对水工业行业的重视程度提高以及各类相关法律法规的颁布，各类相关工程项目相继启动，流量计市场的潜量是巨大的。
　　液体流量计产品的生产和研发的技术水平较高
　　上世纪50年代末期，流量计开始应用于我国工业生产，在70和80年代期间，发展迅速。至今，无论从产品研发的速度方面，还是产品质量，尤其是精度方面，我国的流量计整体技术水平决不劣于国际水平。
　　2.行业劣势
　　在我国仪器仪表行业的大背景下，作为其中的一员，液体流量计的生产厂商多而散，品牌集中度不高。相当一部分厂商规模小，研发能力有限。如果有国外产品进入同一细分市场，形成竞争，这些国内小企业将面临亚中严峻的挑战，形势十分不利。