中文摘要: 超声波飞行时间的测量精度直接影响甚至决定了超声波测量技术的应用。为了提高超声波飞行时间测量精度，在仿真分析压电超声波换能器信号特性的基础上，提出了一种超声波飞行时间延时计时测量方法。利用一对 200 kHz 的超声波换能器收发超声波信号，计时芯片 TDC-GP2 由单片机控制完成延时计时，建立了延时计时测量模型，通过第一个波开始连续计时三次来预判接收信号，结合接收信号波峰最大值为计时点，完成了延时计时超声波飞行时间测量。开展了延时计时超声波飞行时间测量实验，结果表明，两只换能器在空气中距离 100 mm 时的飞行时间测量精度为±1 ns，测量分辨率为 0.001%。与传统的超声波飞行时间测量方法相比，该系统具有测量精度高、稳定性好、结构简单和低功耗等特点。