電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器硬件系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、流量是生產(chǎn)過(guò)程中需要檢測(cè)和控制的重要物理量之一，電磁流量計(jì)是檢測(cè)流量特別是固液雙相流體流量的重要儀表。近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的電磁流量計(jì)的市場(chǎng)需求增加很快，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本被國(guó)外著名品牌的儀表廠(chǎng)商所壟斷，而且采用專(zhuān)用芯片加密等手段進(jìn)行技術(shù)封鎖。針對(duì)上述問(wèn)題，本文開(kāi)展了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電磁流量計(jì)產(chǎn)品的研發(fā)工作，以實(shí)現(xiàn)固液兩相如礦漿、紙漿等難測(cè)量流體的高精度、低成本的在線(xiàn)測(cè)量。主要工作如下： 1.對(duì)電磁流量計(jì)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外發(fā)展

2、狀況進(jìn)行了全面系統(tǒng)的綜述，分析了目前勵(lì)磁技術(shù)的原理，確立了以交流勵(lì)磁作為電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式，并結(jié)合目前先進(jìn)的芯片技術(shù)，進(jìn)行了電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，提出了以專(zhuān)用芯片、微處理器、模擬信號(hào)處理器為架構(gòu)的電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的低成本方案； 2.分析電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器硬件實(shí)現(xiàn)所需功能，提出了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了模擬信號(hào)處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、微處理器控制模塊、專(zhuān)用芯片、輸入輸出模塊、顯示模塊接口、電源模塊以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)等七部分功能模塊。 3.提出了以專(zhuān)用芯片為核心，實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)性復(fù)雜邏輯處理的同時(shí)，起到加密的作用。并與模擬信號(hào)處理器、微處理器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了抑制交流勵(lì)磁傳感器在復(fù)雜電磁環(huán)境下的正交干擾。芯片設(shè)計(jì)采用基于VHDL語(yǔ)言的二進(jìn)程結(jié)構(gòu)描述復(fù)雜邏輯事件方法，繼承性擴(kuò)展性強(qiáng)，更著眼于功能完善之后的批量低成本ASIC。 4.采用傳統(tǒng)差動(dòng)運(yùn)算放大器和可編程放大結(jié)合方法實(shí)現(xiàn)毫伏級(jí)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以及同相干擾的克服，擴(kuò)大了對(duì)流電阻率的限制。