2008_超声波流量计专用芯片的研制.pdf

2008_超声波流量计专用芯片的研制 ，超声检测。
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大连理工 硕士学位论文 超声波流量计专用芯片的研制 姓名：荆雪娜 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：唐祯安 20081211摘要超声波流量计是世纪年代随着技术迅速发展而得到广泛应用的一种非接触式仪表。
目前超声波流量计设计方案大致可以分为采用大量分立器件与采用专用测量集成电路两类。
采用分立器件方案，元件数量众多，调试复杂，可靠性低。
目前市场上专用测量集成电路很少，基本上依靠国外进口，价格昂贵。
因此设计一款专用芯片不仅可以实现流量计的集成化，还可以降低流量计的成本，具有重要的意义。
论文根据时差法超声波流量计的测量原理，设计了一款超声波流量计专用芯片。
该芯片包括超声波探头驱动电路、测时控制电路、测温控制电路、信号转换电路等模块。
测时控制电路利用时间一幅度转换法，采用组合逻辑电路、触发器、锁存器、开关电路等控制电容充放电，将超声波传播时间转化为电容的充电电压，满足超声波流量计对时间精确测量的关键要求；测温控制电路利用温度传感器、精密电阻分别与测温电容组成不同的放电回路，通过测量电容不同的放电时间，来得到温度传感器的电阻值，在系统级和电路级的分析和设计中，论文使用工具对主要模块和整个系统进行了仿真，使设计最终满足要求。
版图设计完成后，使用砑园嫱冀猩杓规则与电气规则的检查，完成了各项设计验证。
该专用芯片采用无锡上华的／比阱的标准工艺进行了代工制造。
芯片的测试结果表明，设计的测时功能和其它辅助功能都已经实现，具有较好的测量精度。
论文也对芯片性能的差距及其原因进行了分析。
关键词：专用芯片；超声波流量计；时差法大连理工硕士学位论文从而得到流体的温度；驱动电路与信号转换电路是根据换能器的发射接收原理设计的分频、选择、比较电路。
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