锁相环路（PLL）频差法超声波流量计

  锁相环路（PLL）频差法超声波流量计的原理方框图如图所示。该流量计采用两个

  1,4--同步转换开关；2,3--声楔；TR1，TR2--超声波换能器

  锁相环路：一个沿顺流方向发射超声波，另一个沿逆流方向发射超声波，两个换能器的收发交替转换。图中，压控振荡器vco(1)、分频器(1)、相位差计(1)、积分器(1)、同时接至b点的同步开关、发射超声波的换能器TR1，接收超声波的换能器TR2构成顺流方向的声循环回路；压控振荡器vco(2)、分频器(2)、相位差计(2)、积分器(2)、同时接至a点的同步开关、发射超声波的换能器TR2、接收超声波的换能器TR1构成逆流方向的声循环回路。

  以顺流方向的声循环回路为例分析其工作情况。压控振荡器vco(1)产生频率为fI的振荡频率信号，经分频器(1)进行v分频后分成两路：一路直接送入相位差计(1)，另一路经同步转换开关送至换能器TR1使之发射超声波到流体中，顺流传至另一换能器TR2并被接收，再送人相位差计(1)检出两路信号间的相位差。此差值经积分器(1)转换成与其成比例的电压，去控制压控振荡器vco(1)的振荡频率f1，完成一个环路的锁相过程。压控振荡器vco(1)的振荡频率F1，由顺流传递时间决定的声循环频率F1锁定，且为f1的N倍。N为倍频数．是人为选定的常数。同理，对逆流方向的声循环回路而言，压控振荡器vco(2)
的振荡频率F2，被由逆流传递时间决定的声循环频率f2锁定为Nf2。

  两个压控振荡器振荡频率的差值等于
 △F=F1-F2=N（f1-f2）=N△f

  锁相环路频差法超声波流量计的流速为

  锁相环路（PLL）频差法超声波流量计的优点是：提高测量的准确度和灵敏度，降低可测量最低流速的下限。