基于低频正弦波励磁方式的电磁流量计设计.pdf

《基于低频正弦波励磁方式的电磁流量计设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年第3O卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)119基于低频正弦波励磁方式的电磁流量计设计王守志(临沂师范学院信息学院，山东临沂276005)摘要：提出了一种采用低频正弦波励磁方式的电磁流量计的设计方法，并采用新型的信号处理方法使其比传统的信号处理方法更加简便可靠。实验表明：低频正弦波励磁方式在小流速阶段，可以减弱微分干扰的影响，提高流量计零点稳定性和测量准确度。关键词：电磁流量计；低频正弦波励磁；MSP430F449单片机中图分类号：TH814文献标识码：B文章编号：1000-9787(2

2、011)02--0119-03Design0felectromagneticflowmeterbased0nl-ow-t一requencySI●newaver^ormexci■tJi■ngmodleWANGShou．zhi(SchoolofInformatics，LinyiNormalUniversity,Linyi276005，China)Abstract：Adesignmethodforelectromagneticflowmeteradoptinglow—frequencysinewavefo1Ti'lexcitingmodeisproposed．An

3、ewmethodforsignalprocessingwhichismoreconvenientandreliablethanthetraditionalonesisadopted．Theresultsshowthatlow一~equencysinewavefoFnlexcitingmodecouldreducetheinfluenceofdifferentialinterferenceatthestageoflowflowvelocity，enhancestabilityofzeropointandaccuracyoftheflowmeter．Keywor

4、ds：electromagneticflowmeter；low—frequencysinewaveformexciting；MSP430F449singlechip0引言>I竺I电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的一种测量导电磁流；MFS4P4930电性液体体积流量的仪表。它能够测量多种形状流道内导电液体的流速和流量，在电磁流量计中，传感器的工作磁场量计蒲丽兰I是由励磁系统产生的，传感器中的励磁电流波形与工作磁⋯一旦壁登⋯L⋯⋯兰⋯⋯⋯j场强度波形基本一致，所以，励磁方式就决定了传感器工作磁场特征和电磁流量计的抗干扰能力大小与零点稳定性能图1电磁流量计系统框

5、图Fig1Blockdiagramofelectromagneticflowmetersystem的好坏。目前，电磁流量计主要采用低频矩形波励磁方式采用16位D／A转换芯片DAC7731通过电平转换芯片和低频三值矩形波励磁方式”。本文在总结现有励磁方SN74AHC245与MSP430F449单片机的USART通信模块相法的基础上，提出了采用低频正弦波励磁方式，并采用新型连的方式产生励磁信号。DAC7731输出量程为’5一+5V，内的信号处理方法以提高流量计零点稳定性和测量准确度。部参考电压IOV，USART为四线SPI主机模式。此励磁信1电磁流量计硬件系统设

6、计号产生电路，通过MSP430单片机的定时器进行分频，可软基于低频正弦波励磁的电磁流量计硬件系统主要由励磁电路、信号处理电路和单片机系统三部分组成，其系件编程修改励磁频率，为电磁流量计选择不同的励磁频率统框图如图1所示。提供了更大的方便。功率放大电路部分采用互补对称1．1励磁电路式功率放大电路。通过运算放大器对励磁信号电压放大，励磁电路由低频正弦波励磁信号产生电路和励磁信号两级互补对称功率放大电路对励磁信号电流放大，放大后功率放大电路两部分组成。低频正弦波励磁信号产生部分的信号输入电磁流量计励磁线圈作为励磁电压。收稿日期：2010-06-18120传感器与微

7、系统第30卷1．2信号处理电路的P1．1，P1．2和P1．3相连，并将这3个端口设置为上升沿电磁流量计是法拉第电磁感应定律的具体应用。导电中断使能的方式，利用中断处理程序来判断键盘输入。流体在磁场中流动切割磁力线，产生感应电动势。此感应2系统软件设计电动势是一个微弱的交变信号，在实际测量中基本上可以系统软件由主程序、键盘菜单处理、定时器中断、低频测出1m／s流速对应为0．1mV感应电动势，且此信号内阻正弦波励磁信号产生、A／D采样、LCD显示等部分组成。系高，为MFt级，同时噪声信号多，尤其为5OHz工频干扰，幅统主程序流程图如图3所示。值远远大于流量的感应

8、电动势信号J。根据感应电动势信号的特点，信号处理电路