電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器硬件系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、流量是生產(chǎn)過程中需要檢測和控制的重要物理量之一，電磁流量計是檢測流量特別是固液雙相流體流量的重要儀表。近年來，由于經(jīng)濟高速發(fā)展，國內(nèi)的電磁流量計的市場需求增加很快，但國內(nèi)市場基本被國外著名品牌的儀表廠商所壟斷，而且采用專用芯片加密等手段進行技術(shù)封鎖。針對上述問題，本文開展了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電磁流量計產(chǎn)品的研發(fā)工作，以實現(xiàn)固液兩相如礦漿、紙漿等難測量流體的高精度、低成本的在線測量。主要工作如下： 1.對電磁流量計領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展

2、狀況進行了全面系統(tǒng)的綜述，分析了目前勵磁技術(shù)的原理，確立了以交流勵磁作為電磁流量計的勵磁方式，并結(jié)合目前先進的芯片技術(shù)，進行了電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的整體設(shè)計，提出了以專用芯片、微處理器、模擬信號處理器為架構(gòu)的電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器的低成本方案； 2.分析電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器硬件實現(xiàn)所需功能，提出了硬件系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)，設(shè)計了模擬信號處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、微處理器控制模塊、專用芯片、輸入輸出模塊、顯示模塊接口、電源模塊以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計等七部分功能模塊。 3.提出了以專用芯片為核心，實現(xiàn)高實時性復(fù)雜邏輯處理的同時，起到加密的作用。并與模擬信號處理器、微處理器相結(jié)合，實現(xiàn)了抑制交流勵磁傳感器在復(fù)雜電磁環(huán)境下的正交干擾。芯片設(shè)計采用基于VHDL語言的二進程結(jié)構(gòu)描述復(fù)雜邏輯事件方法，繼承性擴展性強，更著眼于功能完善之后的批量低成本ASIC。 4.采用傳統(tǒng)差動運算放大器和可編程放大結(jié)合方法實現(xiàn)毫伏級信號的轉(zhuǎn)換以及同相干擾的克服，擴大了對流電阻率的限制。