流速儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是流速儀檢定系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，能否準(zhǔn)確的測(cè)量流速儀的轉(zhuǎn)率是完成流速儀檢定任務(wù)的關(guān)鍵因素之一。流速儀數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵是，在硬件上運(yùn)用各種抗干擾的措施，減少甚至消除各種干擾;在算法上，運(yùn)用不同的計(jì)算方法和計(jì)算時(shí)間對(duì)各種輸入波形進(jìn)行濾波和計(jì)數(shù)。
　　本文在廣泛了解國(guó)內(nèi)外流速儀檢定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分別從硬件和算法對(duì)流速儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)做出了設(shè)計(jì)。
　　首先，借鑒國(guó)內(nèi)已建成的系統(tǒng)和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求確定數(shù)據(jù)采

2、集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)并進(jìn)行硬件的選型，包括采集板上單片機(jī)、通信接口、信號(hào)調(diào)理電路所需的器件;其次，以提高采集精度為目標(biāo)，分析了信號(hào)采集的難點(diǎn)，分別對(duì)水電阻干擾、尖峰干擾、抖動(dòng)干擾設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路，并對(duì)不同的速度段采用不同的軟件濾波方法，對(duì)測(cè)頻法和測(cè)周法進(jìn)行誤差分析和比較，確定在不同速度區(qū)間使用不同的計(jì)數(shù)方法，提高了采集的精度;采用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，達(dá)到檢定的要求，同時(shí)設(shè)計(jì)并用C語(yǔ)言編寫(xiě)了單片機(jī)數(shù)據(jù)采集

3、程序和流速儀與上位機(jī)的通信協(xié)議;考慮到某些型號(hào)的流速儀對(duì)輸入電源電壓幅值有特殊要求，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)輸出PWM信號(hào)的數(shù)控直流可調(diào)電源，著重介紹電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算。
　　在仿真中，對(duì)第3章中的信號(hào)調(diào)理電路的硬件去干擾功能進(jìn)行仿真，驗(yàn)證其有效性;對(duì)計(jì)數(shù)方法中的測(cè)頻法和測(cè)脈寬法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了兩種計(jì)數(shù)方法的適用性和正確性;對(duì)最小二乘法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了二階算法對(duì)于系統(tǒng)的合理性，對(duì)ASCII通信協(xié)議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其可行性;對(duì)數(shù)控直流電源