三種數(shù)字流量計硬件研制與改進.pdf

1、將數(shù)字信號技術應用于各類流量計不僅能夠大幅度地提高流量計的測量精度,擴展量程比,而且更易于抑制外界的各類干擾,拓展流量計的應用場合。本文主要研究電池供電旋進旋渦/渦街流量計、低功耗數(shù)字渦街流量計和數(shù)字科氏質(zhì)量流量計的硬件系統(tǒng)。
　　 基于MSP430F5418的電池供電旋進旋渦/渦街流量計采用數(shù)字頻譜分析和帶通濾波器相結(jié)合的方式,其關鍵算法采用匯編語言和定點運算實現(xiàn),保證了在低功耗情況下,最大限度地濾除流量信號中混雜的噪聲信號,

2、拓展了下限流量。根據(jù)降壓型DC/DC和LDO的工作原理,設計了通道切換電路,實現(xiàn)了在不同工況下高效率的電源電壓轉(zhuǎn)換。依據(jù)測量需要和精度要求,溫度和壓力補償模塊采用間歇工作模式,進一步降低了系統(tǒng)的功耗。實際測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)精度達到1級,功耗低于500μA。
　　 改進基于MSP430F5418的數(shù)字渦街流量計的硬件電路。根據(jù)不同的電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),提供兩種常用的電磁屏蔽措施,并且針對新型膜盒式傳感器的兩種不同輸出結(jié)構(gòu),設計了不同的

3、電荷放大器結(jié)構(gòu),在提高渦街流量信號拾取能力的同時,抑制了干擾噪聲。選用UART協(xié)議,實現(xiàn)上位機與下位機之間的實時通訊。
　　 改進基于TMS320F28335的數(shù)字科氏質(zhì)量流量計的硬件電路。根據(jù)拾振線圈不同的輸出結(jié)構(gòu),設計不同的信號調(diào)理電路,在進行信號放大、濾波的同時盡量避免有源器件引入的噪聲。精心設計了ADC模塊的布局布線,有效地提高了ADC的轉(zhuǎn)換精度。針對不同的驅(qū)動方案,分別給出了驅(qū)動線圈的保護方法,同時,在系統(tǒng)的接口處配備