基于電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器的校驗器設(shè)計方法研究

五．基于校驗器的測量電路

利用PIC18LF2520等芯片就可以對電阻R6兩端的電壓信號和S3上的方波信號進行測量。從而可以獲得調(diào)節(jié)電壓值和流速信號值。其電路框圖如圖4所示。電路的硬件設(shè)計主要包括信號調(diào)理，A/D轉(zhuǎn)換，LCD顯示及單片機相關(guān)的外圍電路等部分。電磁流量傳感器得到的電壓信號經(jīng)過信號調(diào)理電路處理后，由A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再由CPU進行數(shù)值處理，采用液晶顯示器顯示相應(yīng)的流速。各個模塊的只要功能如下：

傳感器信號采集和信號調(diào)理電路：核心和難點在于將極化電壓控制到重復(fù)穩(wěn)定的值，提取出微弱的感應(yīng)電動勢，并將其調(diào)整到后續(xù)電路可處理的適當(dāng)范圍。由于采用自動跟蹤反饋控制的思想，信號調(diào)理電路由單片機控制。

A/D轉(zhuǎn)換電路：為了保證測量的精度和穩(wěn)定性，采用了16位的∑-△型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，測量精度高，抗干擾能力強。

單片機相關(guān)外圍電路：時鐘，復(fù)位電路，鍵盤和LCD顯示。鍵盤輸入記錄初始零點，LCD實時顯示流量。

電源：整個流量測量系統(tǒng)的供電部分，采用能量密度很高的鋰電池供電。

基于該校驗器的電磁流量計軟件設(shè)計主程序流程圖如圖5所示

六．結(jié)論

本設(shè)計與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見的突出特點和顯著優(yōu)點：利用勵磁電流提供電路工作的電源，省去了通常模擬信號發(fā)生器所需用的電池；采用輸出電阻網(wǎng)絡(luò)與恒流電路串聯(lián)方式，所得到的輸出信號嚴格對稱，能模擬流體在管道中勻速流動的狀態(tài)；輸出信號與勵磁信號同步，信號大小能無級調(diào)整并能測量相對大小，可以適應(yīng)不同廠家的轉(zhuǎn)換器，特別適合電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)過程進行性能校驗。基于該校驗器所設(shè)計的電磁流量計，經(jīng)過實踐證明，效果良好。測量精度得到了很大的提高。