超声波液位计及流量计在测量中时差法的探讨二十二

4．1．2求取正切值电路

利用正／余弦积分电路分别获得分子、分母的积分结果后，两数值要进行除法运算。由于在利用数字方法进行除法运算时，只能是正整数之间的除法运算，所以在进行除法运算前先将积分结果取绝对值。根据所要求达到的相位精度(在这里取相位分辨率为0．1度，tan(O．1)---o．001745)，为了使得进行除法运算后所获得的商可以同正切表中存放的正切值相比较，所以先将除数放大1000倍，再进行除数和被除数之间的除法运算，这样使得相除后的商放大1000倍。由于进行除法运算时，位数较长，每进行一次除法运算都需要较长时间，所以为了减少不必要的除法运算，在这里用一个异步脉冲控制除法运算只在积分求和完成之后进行一次。为了保证除法器输入稳定，在将数据送给除法器之前，先利用锁存器将积分结果锁存起来，使其固定不变，由异步脉冲信号控制锁存器时钟使其将积分结果输出。在原理图中，

coNTRoLc0M模块为锁存器提供了进行一次除法运算的时钟信号，另外该模块还为逐次比较电路的计数器提供复位信号。

4．1．3逐次比较取得相位差电路

在利用除法器求得正切值后，CONTROLCOM模块为逐次比较定时计数器提供启动信号，使COUNTERl0模块开始计数，该计数器的计数值控制正切表的地址线，使得存放正切值的程序存储器根据时钟信号频率不断地将正切值向外移，与同一时钟信号控制的锁存器中存放的除法器求得的商相比较，当该商值大于上一个正切值，而小于下一个正切值时，由角度输出模块的输入端ageb产生一个下降沿，在模块内部将控制将计数器COUNTERl0的计数值输出，该计数值即为相位差角放大10倍后的结果。使用VHDL语言编写的控制模块COUNTERl0和角度输出模块ANGLE的程序文档见附录B。

电磁流量计