基于fpga的科氏流量计一次仪表与数据采集系统设计

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11、计通常由一次仪表和二次仪表组成，其中一次仪表部分包括测量管、激振器和拾振器等，二次仪表主要指给激振器提供激振信号，并且对拾振传感器信号进行处理和计算相位差的电路部分和微处理系统部分。本文介绍了科氏流量计的测量原理，振动系统中运动的流体受科氏力作用，科氏力的大小跟流体质量流量成正比。同时，流体所受科氏力会反作用在测量管使测量管产生扭转，测量管两端的振动不再同步，即存在了相位差，通过测量相位差可计算出质量流量。本文设计了科氏流量计一次仪表方案，搭建激振与拾振实验系统，分析测量管振动特性。设计了测量管电磁激振系统，以振动管的固有频率为初始激振频率，运用DDS原理借助FPGA合成数字

12、波形，经过D／A转换，激振测量管。设计了测量管电动拾振系统，采用外扩A／D转换器与FPGA技术相结合的方法，实现了2路同步模拟信号的采集与数据存储。设计包括传感器信号的调理电路、A／D转换电路、D／A转换电路及功率放大电路，在FPGA中完成ADC和DAC芯片接口设计以及存储数据用双口RAM的设计。本文完成了系统设计与软件编程，搭建了激振系统与拾振系统实验，研究了激振频率与功率电流对直管型流量管振动的影响，实现了测量管激振以及测量管振动信号的采集与数据保存。通过系统调试，验证了系统方案的可行性。关键词l科氏流量计；FPGA；DDS；双口RAM西安理工大学硕士学位论文Abstra

13、ctTitle：DESIGNOFAPRIMARYMETERANDDATAACQUISITloNSYSTEMFORCORIOLISMASSFLOWMETERBASEDoNFPGAMajor：Technology＆InstrumentationofTestingandMeasuringName：HUiZHANGSupervisor：AssociateProf．KejunYANsignature：出逸i至垃垒型码Signature：Flowisanimportantfactorwhichneedsmeasur