【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及鱼尾滤波，具体为一种超声流量计鱼尾波滤波方法。
技术介绍
1、在电路里，为了滤除无用信号，常采用rc、lc、陶瓷滤波、有源滤波等方法，在超声流量计的信号接收部分，由于接收到的信号中可能有噪声引入的干扰信号，导致tdc时间测量产生错误，轻则计量不准，重则过度计量或不计量。这也给超声流量计的应用带来巨大的挑战，而常用的滤波方法，都存在局限性，难以适应于鱼尾波信号的滤波。
2、传统的滤波方法存在以下缺点：
3、(1)rc滤波方法适合1mhz以上频率，且对信号的衰减较大，低频时的-3db带宽较大，对鱼尾波信号的滤波效果不佳；
4、(2)lc滤波器适合频率较高的场合，对频率较低的如100khz、200khz超声波信号并不适合，-3db带宽较大，设计制作滤波电感困难；
5、(3)有源滤波方法相对rc、lc滤波方法效果好，但有源滤波需要为滤波用的运放芯片供电，会增加耗电，对电池供电的超声流量计不适合；
6、(4)采用陶瓷滤波方法，受特定频率，如常用的245khz、4mhz、10.7mhz的限制，无现成的频率如100khz、120khz、200khz频率的超声流量计使用的陶瓷滤波器，常用的陶瓷滤波器，其小信号衰减大，线性不好，对小信号衰减大，用于鱼尾波信号滤波，会使鱼尾波变形，后续电路处理困难，分辨第一波容易发生跳变到下一个波，导致计量误差，工作不稳定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超声流量计鱼尾波滤波方法
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超声流量计鱼尾波滤波方法，包括以下步骤：
3、步骤一、确定滤波器材料：采用特制的低损耗、高线性压电陶瓷作为滤波器材料；
4、步骤二、绘制滤波器曲线：绘制压电陶瓷线性测试曲线；
5、步骤三、激光刻蚀刻痕：激光刻蚀s型刻痕，将压电陶瓷分为两个部分；
6、步骤四、连接电阻：在滤波器的输出端增加电阻；
7、步骤五、电阻调节带宽：电阻使压电陶瓷滤波器的-3db频率适当变宽，以适应换能器的频率偏差；
8、步骤六、阻抗调节宽带：后级电路输入阻抗二次调节-3db带宽；
9、步骤七、吸声封装：压电陶瓷滤波片两边安装吸声支撑材料，吸声材料隔绝外部干扰，同时避免超声外泄；
10、步骤八、绘制鱼尾波函数：根据需要滤波的频率范围和性质绘制对应的鱼尾波函数；
11、步骤九、调试和优化：测试滤波器的性能，并根据实际需求对滤波电路进行调试和优化，可能需要调整元件值或结构；
12、步骤十、仿真和验证：使用电路仿真工具验证滤波器的设计性能，并进行必要的调整；
13、步骤十一鱼尾波滤波：确定当前鱼尾波频率进行滤波操作。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤三中刻蚀具体为弧形、方形，三角形分割。
15、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤八中绘制具体为确定频率范围、选择滤波器阶数、计算截止频率、确定滤波器的衰减、选择元件和组装滤波电路，所述确定频率范围具体为确定需要滤波的信号频率范围，这有助于确定滤波器的截止频率，所述选择滤波器阶数具体为滤波器阶数决定了滤波器的陡峭程度和滤波效果，更高阶的滤波器提供更陡的滤波特性，但也会引入更多的相位延迟。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述计算截止频率具体为根据滤波器类型和频率范围，计算出截止频率，所述确定滤波器的衰减具体为根据需要滤除的频率成分，确定滤波器的阻滞范围和所需的衰减率。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述选择元件具体为根据滤波器设计参数选择合适的鱼尾波模拟元件，所述组装滤波电路具体为将选定的元件按照滤波器电路的设计连接起来，并多节点记录。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤十一中鱼尾波滤波前对滤波电路进行性能测试，确保其满足预期的滤波效果
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤九中调试和优化具体为对带宽的通过负载进行适当调节，以适应流量计收、发换能器由于制造导致的频率偏差。
20、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤七中吸声材料具体为矿棉、玻璃棉、毛毡和木丝。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、采用特制的高线性度、频率误差小的厚度1mm，直径10mm的压电陶瓷，在小信号和大信号衰减率基本一致，保证鱼尾波的完整性，采用特制的压电陶瓷滤波后波形只是整体幅度略小，而形状没有改变；
23、2、采用激光蚀刻法在压电陶瓷片的镀银层刻蚀s型的曲线，将其分成两个电气上无连接的部分，一边作输入，一边作输出，背面为公共电极，激光蚀刻后，压电陶瓷的频率改变较小，s型曲线分割，使得收发效率最高；
24、3、为了适应流量计中收、发换能器的频率偏差，滤波带宽通过负载进行适当调节，以适应流量计收、发换能器由于制造导致的频率偏差；
25、4、无需特别定制不同频率的压电陶瓷，结构简单，滤波效果好，不消耗额外电源。
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1.一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤三中刻蚀具体为弧形、方形，三角形分割。
3.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤八中绘制具体为确定频率范围、选择滤波器阶数、计算截止频率、确定滤波器的衰减、选择元件和组装滤波电路，所述确定频率范围具体为确定需要滤波的信号频率范围，这有助于确定滤波器的截止频率，所述选择滤波器阶数具体为滤波器阶数决定了滤波器的陡峭程度和滤波效果，更高阶的滤波器提供更陡的滤波特性，但也会引入更多的相位延迟。
4.根据权利要求3所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述计算截止频率具体为根据滤波器类型和频率范围，计算出截止频率，所述确定滤波器的衰减具体为根据需要滤除的频率成分，确定滤波器的阻滞范围和所需的衰减率。
5.根据权利要求3所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述选择元件具体为根据滤波器设计参数选择合适的鱼尾波模拟元件，所述组装滤波电路具体为将选定的元件按照滤
6.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤十一中鱼尾波滤波前对滤波电路进行性能测试，确保其满足预期的滤波效果
7.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤九中调试和优化具体为对带宽的通过负载进行适当调节，以适应流量计收、发换能器由于制造导致的频率偏差。
8.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤七中吸声材料具体为矿棉、玻璃棉、毛毡和木丝。
...【技术特征摘要】
1.一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤三中刻蚀具体为弧形、方形，三角形分割。
3.根据权利要求1所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述步骤八中绘制具体为确定频率范围、选择滤波器阶数、计算截止频率、确定滤波器的衰减、选择元件和组装滤波电路，所述确定频率范围具体为确定需要滤波的信号频率范围，这有助于确定滤波器的截止频率，所述选择滤波器阶数具体为滤波器阶数决定了滤波器的陡峭程度和滤波效果，更高阶的滤波器提供更陡的滤波特性，但也会引入更多的相位延迟。
4.根据权利要求3所述的一种超声流量计鱼尾波滤波方法，其特征在于：所述计算截止频率具体为根据滤波器类型和频率范围，计算出截止频率，所述确定滤波器的衰减具体为...
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