恒磁式電磁流量計極化控制方法的硬件設計
恒磁式電磁流量計極化控制方法的硬件設計
恒磁式電磁流量計系統(tǒng)設計的主要難點在于控制極化電壓到某一重復穩(wěn)定的電壓值，并準確提取出反映流速的感應電動勢。系統(tǒng)采用磁鋼勵磁可以大大減小系統(tǒng)的功耗，為了保證整個系統(tǒng)的低功耗，硬件電路在優(yōu)先滿足設計要求的情況下，均選用低功耗的元器件，從而的降低系統(tǒng)的功耗，以最終實現電池供電。
根據以上要求，除了電磁流量傳感器的設計外，該系統(tǒng)的其他硬件部分主要強調極化電壓的控制，以及穩(wěn)定、準確的反映流速。本課題設計的實際測量電路見附錄一?；趩纹瑱C系統(tǒng)的硬件電路部分主要包括轉換器(包括信號放大、濾波和A／D轉換)、極化控制電路和單片機相關的外圍電路等部分，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時揪叫1lr l.’J l。一I CPU 按鍵L◆ C8051F410 叫A／D轉換卜卜一轉換器I電源卜t 電磁流量傳感器l 圖4．6恒磁式電磁流量計硬件原理圖
由圖4．6可以看到整個系統(tǒng)包含模擬和數字兩大部分，模擬部分的作用是對流量信號進行高阻抗轉換、抑制各種共模干擾、隔離流體直流極化噪聲，把微弱的流量信號放大，將差動的雙端流量信號變換為單端的流量信號，即完成流量信號的檢測并將有效信號放大。A／D轉換電路完成將檢測出來的流量信號線性轉換為數字信號的功能。微處理器C8051F410完成整個系統(tǒng)的控制功能(包括極化控制、采樣控制等)，及信號處理功能(如數字濾波及小信號切除)，使得測量輸出更加穩(wěn)定、可靠、精度更高，增強了測量的穩(wěn)定性和可靠性。經CPU 進行數值處理后的信號，通過RS．232串口發(fā)送到上位機進行進一步的分析處理。
其中，傳感器信號采集和轉換器電路的核心和難點在于將極化電壓控制到某一重復穩(wěn)定的值，并提取出微弱的感應電動勢，并將其調整到后續(xù)電路可處理的適當范圍。由于采用動態(tài)跟蹤反饋控制的思想，轉換器電路由單片機進行控制。為了降低系統(tǒng)功耗和節(jié)約成本，A／D轉換電路，采用單片機C8051F410 內部自帶的12位逐次逼近型(SAR)ADC，其轉換速率可達200ksps。單片機相關的外圍電路主要包括時鐘電路、復位電路、按鍵和RS．232串口電路等部分。--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網站：
