恒磁式电磁流量计极化控制方法的硬件设计
恒磁式电磁流量计极化控制方法的硬件设计
恒磁式电磁流量计系统设计的主要难点在于控制极化电压到某一重复稳定的电压值，并准确提取出反映流速的感应电动势。系统采用磁钢励磁可以大大减小系统的功耗，为了保证整个系统的低功耗，硬件电路在优先满足设计要求的情况下，均选用低功耗的元器件，从而的降低系统的功耗，以最终实现电池供电。
根据以上要求，除了电磁流量传感器的设计外，该系统的其他硬件部分主要强调极化电压的控制，以及稳定、准确的反映流速。本课题设计的实际测量电路见附录一。基于单片机系统的硬件电路部分主要包括转换器(包括信号放大、滤波和A／D转换)、极化控制电路和单片机相关的外围电路等部分，该流量测量系统的硬件原理图如图4-6所示。晒n—RS一232 l·- -I时揪叫1lr l.’J l。一I CPU 按键L◆ C8051F410 叫A／D转换卜卜一转换器I电源卜t 电磁流量传感器l 图4．6恒磁式电磁流量计硬件原理图
由图4．6可以看到整个系统包含模拟和数字两大部分，模拟部分的作用是对流量信号进行高阻抗转换、抑制各种共模干扰、隔离流体直流极化噪声，把微弱的流量信号放大，将差动的双端流量信号变换为单端的流量信号，即完成流量信号的检测并将有效信号放大。A／D转换电路完成将检测出来的流量信号线性转换为数字信号的功能。微处理器C8051F410完成整个系统的控制功能(包括极化控制、采样控制等)，及信号处理功能(如数字滤波及小信号切除)，使得测量输出更加稳定、可靠、精度更高，增强了测量的稳定性和可靠性。经CPU 进行数值处理后的信号，通过RS．232串口发送到上位机进行进一步的分析处理。
其中，传感器信号采集和转换器电路的核心和难点在于将极化电压控制到某一重复稳定的值，并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。由于采用动态跟踪反馈控制的思想，转换器电路由单片机进行控制。为了降低系统功耗和节约成本，A／D转换电路，采用单片机C8051F410 内部自带的12位逐次逼近型(SAR)ADC，其转换速率可达200ksps。单片机相关的外围电路主要包括时钟电路、复位电路、按键和RS．232串口电路等部分。--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多有关电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计的信息请访问开封中仪网站：
