超声波流量计计时脉冲 三十六

2.4.3PLL 锁相回路法

在超声波流量测量中，传播时间只有几百μs，用一般计时脉冲（如1MHz）来计时是不能满足要求的。为了达到1ns 的分辨率，往往需要用1000MHz 计时脉冲，并且相应的要提高各种门电路的开关速度，这是不现实的。采用锁相技术可以解决这一问题。

PLL 锁相回路的基本原理如图2－8 所示，设置一个电压控制振荡器VCO，同步信号发生器使发射器激励换能器，发射超声波脉冲，同时使计数器开始计数VCO的频率，在时间差检测回路中，计数终了信号N/f 与超声波在介质中传播时间进行比较，时间差信号被变换成电压后去调节VCO。在闭合回路达到稳定状态时，时间差信号为零，t=N/f。这样的调节每秒可以进行数百次，故响应较快。但是PLL锁相回路没有从本质上解决由于设定阈值而带来的误差问题。