恒磁式電磁流量計(jì)極化控制方法的硬件設(shè)計(jì)
恒磁式電磁流量計(jì)極化控制方法的硬件設(shè)計(jì)
恒磁式電磁流量計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)在于控制極化電壓到某一重復(fù)穩(wěn)定的電壓值，并準(zhǔn)確提取出反映流速的感應(yīng)電動(dòng)勢。系統(tǒng)采用磁鋼勵(lì)磁可以大大減小系統(tǒng)的功耗，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的低功耗，硬件電路在優(yōu)先滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，均選用低功耗的元器件，從而的降低系統(tǒng)的功耗，以最終實(shí)現(xiàn)電池供電。
根據(jù)以上要求，除了電磁流量傳感器的設(shè)計(jì)外，該系統(tǒng)的其他硬件部分主要強(qiáng)調(diào)極化電壓的控制，以及穩(wěn)定、準(zhǔn)確的反映流速。本課題設(shè)計(jì)的實(shí)際測量電路見附錄一。基于單片機(jī)系統(tǒng)的硬件電路部分主要包括轉(zhuǎn)換器(包括信號(hào)放大、濾波和A／D轉(zhuǎn)換)、極化控制電路和單片機(jī)相關(guān)的外圍電路等部分，該流量測量系統(tǒng)的硬件原理圖如圖4-6所示。曬n—RS一232 l·- -I時(shí)揪叫1lr l.’J l。一I CPU 按鍵L◆ C8051F410 叫A／D轉(zhuǎn)換卜卜一轉(zhuǎn)換器I電源卜t 電磁流量傳感器l 圖4．6恒磁式電磁流量計(jì)硬件原理圖
由圖4．6可以看到整個(gè)系統(tǒng)包含模擬和數(shù)字兩大部分，模擬部分的作用是對流量信號(hào)進(jìn)行高阻抗轉(zhuǎn)換、抑制各種共模干擾、隔離流體直流極化噪聲，把微弱的流量信號(hào)放大，將差動(dòng)的雙端流量信號(hào)變換為單端的流量信號(hào)，即完成流量信號(hào)的檢測并將有效信號(hào)放大。A／D轉(zhuǎn)換電路完成將檢測出來的流量信號(hào)線性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的功能。微處理器C8051F410完成整個(gè)系統(tǒng)的控制功能(包括極化控制、采樣控制等)，及信號(hào)處理功能(如數(shù)字濾波及小信號(hào)切除)，使得測量輸出更加穩(wěn)定、可靠、精度更高，增強(qiáng)了測量的穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng)CPU 進(jìn)行數(shù)值處理后的信號(hào)，通過RS．232串口發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。
其中，傳感器信號(hào)采集和轉(zhuǎn)換器電路的核心和難點(diǎn)在于將極化電壓控制到某一重復(fù)穩(wěn)定的值，并提取出微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢，并將其調(diào)整到后續(xù)電路可處理的適當(dāng)范圍。由于采用動(dòng)態(tài)跟蹤反饋控制的思想，轉(zhuǎn)換器電路由單片機(jī)進(jìn)行控制。為了降低系統(tǒng)功耗和節(jié)約成本，A／D轉(zhuǎn)換電路，采用單片機(jī)C8051F410 內(nèi)部自帶的12位逐次逼近型(SAR)ADC，其轉(zhuǎn)換速率可達(dá)200ksps。單片機(jī)相關(guān)的外圍電路主要包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、按鍵和RS．232串口電路等部分。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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