ZHCAF52 March   2025 MSP430FR5043 , MSP430FR6005 , MSP430FR6007 , MSP430FR6043 , MSP430FR6045 , MSP430FR6047

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2流量计测量原理
    1. 2.1 ToF 测量算法实现
      1. 2.1.1 absTOF 计算方法 - 波瓣
      2. 2.1.2 absTOF 计算方法 - Hilbert Wide
      3. 2.1.3 dTOF 计算方法 - 互相关
        1. 2.1.3.1 获得高精度 dTOF 结果
        2. 2.1.3.2 互相关法优化
    2. 2.2 ADC 方法和 TDC 方法之间的区别
  6. 3适用于 USS 应用的 MSP430 MCU
    1. 3.1 USS 模块
    2. 3.2 USS 和 USS_A 模块之间的差异
    3. 3.3 MSP430 MCU 上的软件实现
  7. 4硬件设计流程
    1. 4.1 原理图
      1. 4.1.1 水表原理图 - MSP430FR6047 和 MSP430FR6007
      2. 4.1.2 水表原理图 - MSP430FR6043 和 MSP430FR5043
      3. 4.1.3 燃气表原理图 – MSP430FR6043 和 MSP430FR5043
    2. 4.2 PCB 布局指南
  8. 5软件设计指南
    1. 5.1 USS 演示项目和相关资源
    2. 5.2 演示项目说明
      1. 5.2.1 演示项目中的文件
      2. 5.2.2 演示项目中的属性设置
  9. 6总结
  10. 7参考资料

2.1.1 absTOF 计算方法 - 波瓣

通过估计水中的准确 absToF，不需要使用温度传感器来计算水中的声速。在本参考设计使用的 USS SW 库中，absToF 通过计算接收信号的包络来确定。

首先计算每个波瓣的峰值。然后，选择最大波瓣峰值。然后确定此最大值的包络交叉阈值给定比率。算法选择接近阈值的波瓣峰值作为 absTOF 测量终点。随后通过此包络交叉阈值的恒定偏移来计算 absToF，如下图所示。

波瓣算法图 2-2 波瓣算法

因此 UPS 和 DNS absToF 通过方程式 5 确定。

方程式 5. absTOF = Tprop+TabsTOF_offset

其中：

  • Tprop 是通过 USS 设计中心 GUI（脉冲启动和 ADC 捕获之间的间隙）或应用配置预编程的传播时间，与给定仪表中超声波信号的估算传播时间相对应。

通常，此值范围为 35 至 70µs。absTOF 偏移对应于从 ADC 触发到包络超过信号最大值特定比率的时间。TI 建议根据 ADC 捕获数据选择第二个可见波瓣，因为第一个波瓣通常很弱，有时很难与噪声区分开。