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针对时差法超声波流量计高测时精度的要求，在分析传统测时方法误差的基础上，提出一种新的测时方法．这种新方法利用传统锁相环路测时原理，结合边沿检测技术，保证了超声波信号传播时间测量值为整数个计时脉冲；同时利用逻辑编程实现对超声波信号多次、循环传播的时间测量，减小了边沿检测误差和系统误差．实验表明，应用该方法提高了测时分辨率，使测时精度达到纳秒及亚纳秒量级，满足了超声波流量计对中小管径测量的精度要求．本设计的核心功能已经在Xilinx XC2S100e FPGA芯片上得到了实现．