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五.基于校验器的测量电路
利用PIC18LF2520等芯片就可以对电阻R6两端的电压信号和S3上的方波信号进行测量。从而可以获得调节电压值和流速信号值。其电路框图如图4所示。电路的硬件设计主要包括信号调理,A/D转换,LCD显示及单片机相关的外围电路等部分。电磁流量传感器得到的电压信号经过信号调理电路处理后,由A/D转换器进行模数转换,再由CPU进行数值处理,采用液晶显示器显示相应的流速。各个模块的只要功能如下:
传感器信号采集和信号调理电路:核心和难点在于将极化电压控制到重复稳定的值,提取出微弱的感应电动势,并将其调整到后续电路可处理的适当范围。由于采用自动跟踪反馈控制的思想,信号调理电路由单片机控制。
A/D转换电路:为了保证测量的精度和稳定性,采用了16位的∑-△型的模数转换器,测量精度高,抗干扰能力强。
单片机相关外围电路:时钟,复位电路,键盘和LCD显示。键盘输入记录初始零点,LCD实时显示流量。
电源:整个流量测量系统的供电部分,采用能量密度很高的锂电池供电。
基于该校验器的电磁流量计软件设计主程序流程图如图5所示
六.结论
本设计与现有技术相比,具有如下显而易见的突出特点和显著优点:利用励磁电流提供电路工作的电源,省去了通常模拟信号发生器所需用的电池;采用输出电阻网络与恒流电路串联方式,所得到的输出信号严格对称,能模拟流体在管道中匀速流动的状态;输出信号与励磁信号同步,信号大小能无级调整并能测量相对大小,可以适应不同厂家的转换器,特别适合电磁流量计信号转换器生产过程进行性能校验。基于该校验器所设计的电磁流量计,经过实践证明,效果良好。测量精度得到了很大的提高。