精度是測量儀表的重要指標，在時差法超聲波流量計流量測量中，誤差來源主要來自以下幾方面：

⑴ 加工精度及溫度變化對機械尺寸的影響。聲路角 、管道直徑D、聲程L等機械參數(shù)的加工精度、溫度穩(wěn)定性對流量的測量有直接的影響。在測量過程中，它們會隨著溫度的變化而變化。這種誤差可以通過精密加工，合理選材以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計使影響減到最小。

⑵ 溫度變化對流速的影響。

超聲波的傳播速度隨流體的溫度的升高而升高，因而會給測量帶來誤差。流體溫度變化對精度的影響可以采用溫度補償方法通過測量流體的溫度和溫度補償數(shù)學(xué)模型的計算實現(xiàn)自動補償。

⑶ 電氣特性上的誤差。

器件工作不穩(wěn)定、計數(shù)電路精度低會給流量測量帶來誤差。為了減小該誤差，我們選用100MHz、高精度、高穩(wěn)定性的石英晶體振蕩器作為時鐘基準信號，選用大規(guī)模高速可編程邏輯器件(CPLD)來實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制和高精度計時功能，以達到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

⑷ 回波波形變化和幅值變化帶來誤差

該變化會使超聲波流量計二值化電路的計時比較點發(fā)生變化，造成波形誤差。這種誤差用硬件方法很難克服，必須借助于軟件方法引入智能分析算法加以解決

超聲波流量計超聲波發(fā)生器應(yīng)用數(shù)字化控制技術(shù)一般有三種形式：

1、超聲波流量計采用AVR高檔單片機控制 單片機是一種在一塊芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定時器／計數(shù)器和I／O接口等單元的微控制芯片， 具有速度快，功能強、效率高、體積小，性能可靠、抗干擾能力強等優(yōu)點，在各種控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。單片機的CPU經(jīng)歷了由4、8，16、32直至64位的發(fā)展過程。在超聲波發(fā)生器中，單片機主要用作數(shù)據(jù)采集和運 算處理、電壓電流調(diào)節(jié)、PWM信號生成、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和故障自我診斷等，一般作為整個電路的主控芯片運行，完成多種綜合功能。配合D／A轉(zhuǎn)換器和MOSFET功率模塊實現(xiàn)脈寬調(diào)制．另外，單片機還具有對過流，過熱。欠壓等情況的中斷保護以及監(jiān)控功能。 單片機控制克服了模擬電路的固有缺陷，通過數(shù)字化的控制方法，得到高精度和高穩(wěn)定度的控制特性，并可實現(xiàn)靈活多樣的控制功能

2、超聲波流量計采用DSP控制 數(shù)字信號處理器{DSP}是近年來迅速崛起的新一代可編程處理器。其內(nèi)部集成了波特率超聲波發(fā)生器和FiFO緩沖器，提供高速同步串口和標準異步串口，有的片內(nèi)還集成了采樣／保持和A／D轉(zhuǎn)換電路，并提供PWM信號輸出。與單片機相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存儲器。 DSP屬于精簡指令系統(tǒng)計算機(Risc)，大多數(shù)指令都能在一個周期內(nèi)完成并可通過并行處理技術(shù)，在一個指令周期內(nèi)完成多條指令。同時，DSP采用改進的哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨立的程序和數(shù)據(jù)空間，允許同時存儲程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速的硬件乘法器，增加了多級流水線。使其具有高速的數(shù)據(jù)運算能力。而單片機為復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機(CiSC)，多數(shù)指令要2-3個指令周期才能完成．單片機采用諾依曼結(jié)構(gòu)，程序和數(shù)據(jù)在同一空間存儲，同一時刻只能單獨訪問指令或數(shù)據(jù)。單片機的ALU只能做加法，而乘法則需 要由軟件來實現(xiàn)，因而需要占用較多的指令周期，速度比較慢。與16位單片機相比。DSP執(zhí)行單指令的時間快8—10倍，一次乘法運算時間快16-30倍。在超聲波發(fā)生器中。DSP可以完成除功率變換以外的所有功能，如主電路控制、系統(tǒng)實日十監(jiān)控及保護雖然DSP有著許多優(yōu)點，但是它也存在一些局限性，如采樣頻率的選擇、PWM信號頻率及其精度、采樣延時、運算時間及精度等。這些因素會或多或少地影響超聲波流量計電路的控制性能。

3、超聲波流量計采用FPGA控制 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)屬于可重構(gòu)器件，其內(nèi)部邏輯功能可以根據(jù)需要任意設(shè)定，具有集成度高、處理速度快。效率高等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)主要分為三部分：可編程邏輯塊、可編程I／O模塊、可編程內(nèi)部連線。由于FPGA的集成度非常大，一片F(xiàn)PGA少則幾千個等效門，多則幾萬或幾十萬千等效門。所以一片F(xiàn)PGA就可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯．替代多塊集成電路和分立元件組成的電路。它借助于硬件描述語言(VHDL)來對系統(tǒng)進行設(shè)計，采用三個層次(行為描述、PJL描述、門級描述)的硬件描述和自上至下(從系統(tǒng)功能描述開始)的設(shè)計風(fēng)格，能對三個層次的描述進行混合仿真，從而可以方便地進行數(shù)字電路設(shè)計，在可靠性、體積、成本上具有相當優(yōu)勢．比較而言，DSP適合取樣速率低和軟件復(fù)雜程度高的場合使用；而當系統(tǒng)取樣速率高(MHz級)，數(shù)據(jù)率高(20MB／s以上)、條件操作少、任務(wù)比較固定時，F(xiàn)PGA更有優(yōu)勢