因为超声波换能器的技能改善，使它们更廉价、更准确、尺度更小，并且到处能够买到，因而超声波技能在流量丈量中得到了广泛的运用。先进的集成模仿电路使得超声波换能器波形的实时捕获和处理愈加简略，然后能够取得准确的TOF信息。此外，超声波流量计更准确，尺度更小，并且没有任何活动部件，使其成为制作商替换机械式流量计的绝佳挑选。但是，制作商依然要细心了解管道规划和换能器装置定位，以保证超声波技能的一切长处在流量丈量中得到充分利用。
在工业商场上，半导体芯片组在机械设备向机电或纯电子设备的改变中发挥着巨大作用。每个细分商场都可分解为许多运用，芯片制作商会针对每个运用而规划特定的产品。
任何运用范畴的技能前进一般都包含一些较小的前进，这些技能前进要么是接连的，要么是同时发生。例如，运用程序的自动化一般需求感测一个或多个参数，然后进行处理，最终将导致操控和/或通讯。技能先进的传感器可进步一些参数标准，例如更高的功用、更小的尺度、更低的功耗和本钱，以及更高的全体运转功率。在处理、操控类型和与外界通讯的相似技能改善将进一步进步这些参数标准。
为了使电网更高效、更巩固和更安全，习惯现代化需求，这方面的尽力将使电子设备运用量的大幅添加，然后为立异、添加功用，以及减小尺度和本钱发明了时机。节能运动要求将传统电网与分布式电网交融，构成互联电网。智能外表是电力和动力范畴很不可或缺的部分，这一细分范畴的全球半导体价值每年超越20亿美元。智能外表进一步分为电表、水表、燃气表和供暖外表。
超声波或超声技能已在一些民用、医疗和军事范畴运用了100多年。简直每个人在其一生中都会用到医疗超声波技能。但是，其最近的运用事例是在工业和轿车范畴完成了自动化。咱们很惊奇地看到这项技能在一系列真实多样化的运用中现已占有一席之地。超声波技能的无创（无腐蚀性）和非触摸式特性使其成为医疗、制药、军事和工厂运用的抱负挑选。
在工业和轿车商场，能够发现超声波技能用于间隔丈量、占用检测、水平检测、成分剖析、流速丈量、泊车辅佐、着陆辅佐和后备箱敞开辅佐等。超声波传感器也称为超声波换能器，可在人类听不到的频率之外作业，其作业频率在20千赫到几兆赫兹之间。
大多数超声换能器运用压电资料制作，当施加电脉冲时，就发生机械振荡或超声波。一些换能器还能够将机械振荡转化回电能。换能器大致分为三种类型：
•发送器将电信号转化为超声波。
•接纳器将超声波转化为电信号。
•收发器能够发送和接纳超声波。
对接纳到的电信号进行后加工处理，就能够得到合适工业或轿车运用的相关的若干重量。其间最常见和最重要的一个重量便是超声波飞翔时刻（TOF），它是指超声波从传感器发射到方针物体，然后再从物体反射回传感器的往复时刻估量。这是在智能外表中运用超声波技能的基本原理，用来丈量用水、煤气或供暖（无论是侵入式还对错侵入式）的流量，并将消费数据出现给顾客以便利计费。
流量丈量是对液体或气体流量的量化（体积或速度），丈量单位相似于升/分钟（或秒或小时）或平方米/秒。流量计的规模比较广泛，从家庭用的简略共用外表（煤气/水/供暖），到有害液体或气体（石油、采矿、废水处理、油漆和化学品等）的工业外表或混合器。
在结构上，流量计包含传感器单元、丈量单元和操控/通讯单元，这每一个单元又可进一步分为机械或电子。图1比较了构成传感器单元的不同类型的流量计传感技能。超声波类型的流量计具有多个长处。
图1：液体或气体流量传感办法的比较
选用TOF或超声波的流量计经过核算发射和接纳的超声信号的时刻差（传达推迟）来丈量流量。为了将其运用于流量丈量，规划人员运用一对相同的收发器型换能器，别离在上游和下流方向上鼓励它们。当沿着与流体活动共同的方向传达时，超声波传达得较快，而在与流体活动相反的方向上，超声波传达得较慢。因而，需求至少一对换能器，但有些拓扑结构运用更多换能器。
图2示出了超声波检测流量的典型概念，可挑选换能器在管道中的放置方位。
超声波传感器的挑选取决于需求流速丈量的介质类型。一般，液体传感运用频谱中较高频率的传感器（》 1 MHz），而气体介质运用频谱低端（《500 kHz）的传感器。此外，用于流量丈量的超声波技能要求任何两个换能器之间要有一条直接途径，这需求对包容换能器的流体管道进行细心的机械结构规划。超声波技能在有气泡的情况下不起作用，因为气泡或许导致超声信号的明显衰减。
图2：流量计的超声波传感和管道内装置方位的常见拓扑结构示例
图3示出了一种通用的管道规划，换能器放置在底部，有反射资料以保证超声波信号能够在换能器（图中的XDCR1和XDCR2）之间传达。
图3：装置有一对换能器的通用流量管
其间Δt是TOF，c是在管道内介质中传达的超声波信号的速度，v是流速，L是管道的传达长度，T12是上游的传达时刻，T21是下流的传达时刻。
有几种办法能够确认TOF信息，但一切办法都需求能够处理换能器的输出。图4显现了一种典型输出。
图4：超声换能器遭到电鼓励时的典型呼应
对这一波形的处理供给了求解方程1和2所需的信息。有几种办法能够处理波形，其间包含时刻-数字转化（TDC）、过零检测和波形捕获等。每种办法都各有利弊。
芯片供货商运用各种架构来处理超声波流量丈量问题。有些厂商运用分立模仿元件，后边跟着数字处理器。其他厂商则企图将模仿元件集成到数字处理器中以构成单芯片计划。在波形捕获办法中，运用快速模仿电路捕获整个超声信号，再运用模数转化器将模仿信号转化为数字信号，然后数字信号处理算法即可取得TOF信息。
芯片供货商运用各种架构来处理超声波流量丈量问题。有些厂商运用分立模仿元件，后边跟着数字处理器。其他厂商则企图将模仿元件集成到数字处理器中以构成单芯片计划。在波形捕获办法中，运用快速模仿电路捕获整个超声信号，再运用模数转化器将模仿信号转化为数字信号，然后数字信号处理算法即可取得TOF信息。
因为超声波换能器的技能改善，使它们更廉价、更准确、尺度更小，并且到处可见，因而超声波技能在流量丈量中得到了广泛的运用。先进的集成模仿电路使得超声波换能器波形的实时捕获和处理愈加简略，然后能够取得准确的TOF信息。此外，超声波流量计更准确，尺度更小，并且没有任何活动部件，使其成为制作商替换机械式流量计的绝佳挑选。但是，制作商依然要细心了解管道规划和换能器装置定位，以保证超声波技能的一切长处在流量丈量中得到充分利用。
来历；互联网
