[实用新型]高分辨率时间测量、处理装置

权利要求书

1.一种高分辨率时间测量、处理装置，其特征在于，包括：振荡器、换能器、信号处理器和信号解析器；

振荡器，用于产生预定频率的振荡；

换能器，用于将所述振荡转换成另一种形式的能量信号，并能够发送和接收该种能量信号；

信号处理器，用于根据所述换能器发送后接收的回波能量信号进行信号处理；

信号解析器，用于将所述信号处理器处理后的信号进行解析得到时间测量结果，并进一步处理得到处理结果；所述信号解析器能够控制所述信号处理器的打开/关断。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振荡器的主频上限大于等于16MHz。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换能器能够将振荡转换成但不限于：超声波、激光或电磁波。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理器包括可关断恒流源和电容；当所述信号解析器控制可关断恒流源打开时，所述可关断恒流源以电流对电容充电；当所述信号解析器控制可关断恒流源关断时，得到并存储所述电容电压转换值后，所述电容放电。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理结果为但不限于：流量、距离或电路断路定位。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，应用于超声波流量测量，所述换能器包括两个超声波换能器。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述振荡器和信号解析器集成于MCU中；所述信号处理器包括可关断恒流源和电容；所述MCU和超声波换能器之间还设有功率放大器和模拟开关；所述 换能器和可关断恒流源之间还设有放大/比较器和逻辑门电路，所述逻辑门电路包括三个与非门。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，MCU一方面向功率放大器输出预定频率的方波作功率放大，一方面启动内部计数器开始对内部高频时钟计数；功率放大器输出的方波经过受MCU控制的模拟开关驱动超声波第一换能器/第二换能器发出超声波信号；超声波信号在液体/气体流经的管道中传播到第二换能器/第一换能器，在相应换能器信器上感应出电信号，该电信号输入到放大/比较器，经比较器整形得到预定频率的方波输出到第一与非门(U3-1)；当第一与非门的时钟控制输入端为高电平时，方波的上升沿启动可关断恒流源，开始以电流对电容(C1)充电，并给MCU发出中断请求信号；可关断恒流源另一控制端和第二与非门(U3-2)的输出端连接，第二与非门的两输入端一个接收MCU的高频时钟输出，另一个与可关断恒流源flag端连接；当可关断恒流源处于打开状态时，flag端为高电平，第二与非门允许高频时钟脉冲通过，打开可关断恒流源后的第一个高频时钟脉冲通过第二与非门关断可关断恒流源；这样，被打开的可关断恒流源在一个MCU时钟周期内被关断，电容的电压充到V_C。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，MCU接收中断请求信号后，立即转入中断处理，启动ADC对电容(C1)上电压进行模数转换，得到并存储转换值；控制放电开关闭合，放掉电容上电荷，使电容上电压归零，为下一次测量做准备。