自上世纪 80 年代末以来，超声波气体流量计开始进入市场。与传统的隔膜式气体流量计相比，超声波气体流量计具有许多优点。它们更加精确，在流量范围方面表现出更高的能力。它们没有机械运动部件，因此使用寿命更长。此外，它们的外形更小巧，噪音更低。
测量的基本原理如下：向气体流动方向和相反方向各发送一次超声波脉冲，然后测量飞行时间。流动方向的飞行时间比相反方向的短，两者之间的差值与流量成正比。考虑到一些非线性修正和温度修正，时间差可用来计算流量。 << c
图 1：常见的传感器设计
超声波气体流量计的设计是一项相当大的挑战。首先，
，需要较高的发射电压和较高的接收信号放大率
，以控制与空气的微弱声波耦合。然后，还必须测量 200 μs 至 500 μs 范围内的飞行时间，精度达到 300 皮秒。实现如此低的噪声不仅是一项挑战。在此范围内实现低偏移和偏移稳定更是一个巨大的挑战。此外，在实际应用中，接收信号的振幅会有很大的变化。
图 2：接收信号
ScioSense 流量转换器可应对这一挑战：集成的电荷泵可在高达 17V 的电压下启动。在放大的接收信号中，它们可以测量多个零交叉点。这就提高了整个飞行时间测量的分辨率。选择正确的过零点-不要过早，以捕捉稳定期，也不要过晚，以避免干扰效应-测量将尽可能精确且温度稳定。
通过分离猝发选项，可以检测到作为半衰期标记的相位跃变，即使在振幅变化很大的情况下也能获得精确的绝对 ToF。
内置 17 V 消防电压充电泵
测量时间间隔为 10 至 500 微秒，分辨率为皮秒级
住宅电表传感器的偏移稳定性必须在 300 ps 或更低的范围内
使用电池运行多年时，电流消耗必须低至几微安
各种气体混合物（包括 5 至 39% 的氢气）导致振幅波动较大
