通用型流量傳感器智能處理單元的研究.pdf

1、流量計在工業(yè)生產(chǎn)過程、能源儲運核算、環(huán)境保護、生物技術(shù)、國防建設(shè)、科學(xué)研究等諸方面發(fā)揮著不可或缺的作用. 輸出頻率信號的流量計,如渦輪流量計、渦街流量計和帶發(fā)信裝置的容積式流量計(如羅茨流量計)等產(chǎn)品的使用數(shù)量在所有流量計中占有很大優(yōu)勢.但這些流量計傳感器的結(jié)構(gòu)原理、信號的產(chǎn)生方式各不相同,傳感器工作的頻率不同因而測量范圍也不同,而且傳感器的非線型特點也不一樣,此外由于測量的流體不同,它們對溫度壓力補償?shù)囊笠膊灰粯?于是不同的

2、流量計就需要不同的處理方式,精度、量程等技術(shù)參數(shù)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn). 針對輸出頻率信號的流量計存在的以上問題,本文主要完成了以下具有一定創(chuàng)新意義的工作: 1.設(shè)計出了通用型流量傳感器智能處理單元硬件系統(tǒng).該系統(tǒng)主要由微處理器、液晶顯示器、壓流變換模塊、溫度壓力采集電路、按鍵及其周邊電路構(gòu)成.具有現(xiàn)場顯示和信號遠(yuǎn)傳功能.硬件系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計. 該系統(tǒng)可顯示流量、溫度、壓力、頻率、儀表系數(shù)等眾多參數(shù). 2.設(shè)

3、計出了通用型流量傳感器智能單元的軟件系統(tǒng).引入實時多任務(wù)操作系統(tǒng)理念,實現(xiàn)在線修改儀表系數(shù)同時,流量計量照常進行.對于脈沖數(shù)據(jù)的采集,采用新的采集計算方法,拓寬了測量范圍(0～65535Hz),提高了測量精度.軟件具有可修改參數(shù)值、可增刪參數(shù)變量的個數(shù)(儀表系數(shù)在6點范圍內(nèi)可方便修改點數(shù))功能,適合不同流量計的要求. 3.采用C語言編程,發(fā)揮了C語言可移植型強、軟件升級快的特點.重點解決了微處理器的浮點數(shù)計算精度過低問題.

4、 4.硬件可長時間儲存各類參數(shù)和累計流量.對累計流量存儲,采用動態(tài)算法,充分而合理地延長了EEPROM的讀寫次數(shù),使用壽命達15年以上. 5.分析傳感器的非線型特點,提出一種通用的精度補償算法,減小傳感器的誤差,有效提高流量計的測量精度. 6.實現(xiàn)了溫度壓力數(shù)據(jù)的采集轉(zhuǎn)換并用于流量補償,提高了計量精度. 通過在天津大學(xué)流量實驗室得到的大量實驗數(shù)據(jù),證明本課題研究的流量智能處理單元具有高精度,寬量程,低功耗及可靠