低功耗電磁流量計(jì)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、流量測量與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活密不可分。流量儀表也被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。在眾多流量儀表中，電磁流量計(jì)以其獨(dú)有的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于對(duì)導(dǎo)電流體的測量，特別是對(duì)水流體的計(jì)量和控制。并且，便攜式，小體積一體化電磁流量儀表的研制也更加被重視。以此為背景，論文對(duì)電池供電的電磁流量計(jì)的低功耗設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。
　　勵(lì)磁功耗是電磁流量計(jì)系統(tǒng)功耗中占有比例最大的部分。比較當(dāng)前流行的幾種勵(lì)磁方式的特點(diǎn)，在保證滿足水流量測量要求的基礎(chǔ)上，論文選

2、擇使用低頻三值矩形波作為勵(lì)磁信號(hào)，它的特點(diǎn)是零點(diǎn)穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)由于是低頻信號(hào)，勵(lì)磁信號(hào)源又是間歇性工作，所以可以有效地降低功耗。在勵(lì)磁信號(hào)的產(chǎn)生電路中，采用鋰電池作為恒壓源，通過單片機(jī)控制一個(gè)雙路單刀模擬開關(guān)切換來實(shí)現(xiàn)。相比于將工頻信號(hào)分頻產(chǎn)生低頻信號(hào)的方法，大大降低了勵(lì)磁的功耗，同時(shí)也避免了工頻干擾。
　　電極采集的感應(yīng)電動(dòng)勢是與勵(lì)磁信號(hào)同頻率的微小電壓信號(hào)，而且干擾多，必須經(jīng)過信號(hào)調(diào)理才能進(jìn)行采集。信號(hào)調(diào)理電路部

3、分包括儀用放大電路，低通濾波電路和信號(hào)放大電路，重點(diǎn)對(duì)電路的抗干擾能力進(jìn)行了研究。另外，電路中的運(yùn)放全部選用低電壓微功耗器件，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)功耗。
　　電磁流量計(jì)的控制單元，采用美國TI公司的超低功耗 MSP430單片機(jī)。它在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬開關(guān)的控制、A/D采集和數(shù)據(jù)顯示。輸入輸出接口采用RS232與上位機(jī)進(jìn)行通信。軟件部分采用單片機(jī)中斷的方式工作，減少 CPU的工作時(shí)間，外部時(shí)鐘基準(zhǔn)及數(shù)據(jù)采集均采用信號(hào)中斷方式。