提高超聲波流量計精度的幾種算法
某些情況對超聲波流量計時差測量精度要求很高,除必要濾波以外,我們還可以采取以下幾種方法提高精度,但精度的提高必然帶來程序運行時間的增加,兩者需綜合考慮,以達到*的算法.
(1)相干平均法
在換能器工作頻率范圍之外的噪聲可通過帶通濾波去除。在工作頻率范圍內(nèi),噪聲可用數(shù)字相干平均的方法處理。由于噪聲是隨機成份,而信號是固定不變的,多次數(shù)字平均可使噪聲消除,從而提高信噪比,但是當(dāng)流速變化很快時,卻可能起到適得其反的效果,而實時性也是需要考慮的因素。所以要根據(jù)實際情況進行折中,一般數(shù)字平均次數(shù)不會超過32次。
(2)插值法
通過相關(guān)處理得到的時差分辨率由采樣率決定,采樣率的提高意味著成本的增加、存儲器容量增加、處理時間變長等。可采用插值技術(shù)得到高精度時差測量值,插值對象分對原始數(shù)據(jù)插值和對相關(guān)函數(shù)插值。對原始數(shù)據(jù)插值一般采用線性插值來提高時間分辨率,對相關(guān)函數(shù)插值一般采用拋物線插值,經(jīng)過插值后可較容易得出峰值時間,提高了超聲波流量計測量精度減少了重復(fù)性。
(3)多重相關(guān)算法(MLC)
MLC算法原理為:對接收信號分別進行自相關(guān)和互相關(guān)處理,然后將自相關(guān)和互相關(guān)結(jié)果再進行一次相關(guān),終獲得時差。此次相關(guān)后相關(guān)函數(shù)的峰值,比di 一次互相關(guān)函數(shù)峰值要大得多,削弱了噪聲的影響,提高了信噪比。
