[发明专利]一种低功耗超声波流量计回波信号处理方法及电路

权利要求书

1.低功耗超声波流量计回波信号处理方法，其特征在于：

超声波传感器接收的回波信号输入到可变增益放大单元，将回波信号进行初步放大，再将放大信号传入首波检测单元进行检测；

首波检测单元通过设定关于回波信号相对零点的对称阈值分别作为两个比较器的参考电压，得到两组方波信号，再通过异或门得到的方波信号即为首波检测单元输出信号；

首波检测单元输出信号使单片机进入中断，控制峰值检测上电进行AD采样；

单片机将峰值检测单元得到的AD采样电压与设定的电压值进行比较，调节控制电压改变可变增益放大电路的放大倍数；

当采样的电压在设定的区间内，则根据首波检测单元输出的方波上升沿和下降沿到达时间计算首波过零点时间，准确确定回波信号首波过零点位置从而实现对超声波飞行时间的准确测量。

2.实现权利要求1所述方法的低功耗超声波流量计回波信号处理电路，其特征在于：它包括可变增益放大单元、峰值检测单元、首波检测单元以及单片机单元；超声波信号接收传感器分别接可变增益放大单元中可变增益放大器的两个输入端，可变增益放大器的信号输出端与可变增益放大单元中运算放大器的正向输入端连接，可变增益放大器的增益控制电压与单片机单元中数字转模拟电路的第三通道连接；可变增益放大单元的信号输出端与峰值检测单元的正输入端相连接，单片机接收峰值信号和首波信号，输出使能信号和峰值清零信号，峰值检测单元的输出信号与单片机I/O口连接；可变增益放大单元的信号输出端与首波检测单元中的两路比较器正输入端连接，两路比较器负输入端分别与数字转模拟电路的第一通道和第二通道连接，首波检测单元的信号输出端与单片机单元中的单片机I/O口连接；

超声波传感器接收的回波信号输入到可变增益放大单元，将回波信号进行初步放大，再将放大信号传入首波检测单元进行检测；

单片机接收首波检测单元输出信号，将峰值检测单元使能进行峰值检测；

单片机将峰值检测单元得到的AD采样值与设定的采样值区间进行比较，调节控制电压从而调整可变增益放大电路的放大倍数；

当采样的峰值在设定的一定区内，则根据首波检测单元输出信号的上升沿和下降沿时间计算首波过零点时间，从而实现对超声波飞行时间的测量。