提高超声波流量计精度的几种算法
某些情况对超声波流量计时差测量精度要求很高,除必要滤波以外,我们还可以采取以下几种方法提高精度,但精度的提高必然带来程序运行时间的增加,两者需综合考虑,以达到的算法.
(1)相干平均法
在换能器工作频率范围之外的噪声可通过带通滤波去除。在工作频率范围内,噪声可用数字相干平均的方法处理。由于噪声是随机成份,而信号是固定不变的,多次数字平均可使噪声消除,从而提高信噪比,但是当流速变化很快时,却可能起到适得其反的效果,而实时性也是需要考虑的因素。所以要根据实际情况进行折中,一般数字平均次数不会超过32次。
(2)插值法
通过相关处理得到的时差分辨率由采样率决定,采样率的提高意味着成本的增加、存储器容量增加、处理时间变长等。可采用插值技术得到高精度时差测量值,插值对象分对原始数据插值和对相关函数插值。对原始数据插值一般采用线性插值来提高时间分辨率,对相关函数插值一般采用抛物线插值,经过插值后可较容易得出峰值时间,提高了超声波流量计测量精度减少了重复性。
(3)多重相关算法(MLC)
MLC算法原理为:对接收信号分别进行自相关和互相关处理,然后将自相关和互相关结果再进行一次相关,最终获得时差。此次相关后相关函数的峰值,比次互相关函数峰值要大得多,削弱了噪声的影响,提高了信噪比。
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