基于MSP430和TDC-GP21的超聲波熱量表設(shè)計(jì).pdf

1、熱量表是在供熱系統(tǒng)中用于計(jì)量用戶(hù)所在熱交換系統(tǒng)中所消耗熱量，并通過(guò)液晶屏顯示用戶(hù)所消耗熱量、時(shí)間、進(jìn)出水溫度以及熱量表編號(hào)等信息的儀表。近年來(lái)，隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的日益加快，由政府提倡的加快推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)迅速地發(fā)展開(kāi)來(lái)。暖氣越來(lái)越普遍的得到應(yīng)用，但是在此過(guò)程中，也顯現(xiàn)出一些問(wèn)題，最嚴(yán)重的就是熱量浪費(fèi)，這一現(xiàn)象極其不利于低碳環(huán)保這一全社會(huì)共同關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。所以，如何做到熱量節(jié)儉成為社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題。傳統(tǒng)的按供暖面積進(jìn)行計(jì)費(fèi)的方式是導(dǎo)致熱

2、量浪費(fèi)的主要原因，而真正能解決資源浪費(fèi)這一問(wèn)題的唯一方式就是熱量表到用戶(hù)，按熱量計(jì)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)一戶(hù)一表，這樣既能避免資源浪費(fèi)，也能使用戶(hù)更加方便清楚的了解自家的暖氣使用情況。
　　熱量表按照工作原理可以分為超聲波熱量表，電磁式熱量表和機(jī)械式熱量表，而電磁式熱量表及機(jī)械式熱量表的缺點(diǎn)太明顯，主要表現(xiàn)為機(jī)械磨損嚴(yán)重，功耗大，計(jì)量精度低等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲波熱量表解決了傳統(tǒng)的熱量表存在的問(wèn)題，真正做到超低功耗，精確度高，抗干擾能力強(qiáng)

3、，使用壽命長(zhǎng)。
　　本課題設(shè)計(jì)的超聲波熱量表，是利用超聲波原理測(cè)得流體流速，進(jìn)而得到流體流量，配合以成對(duì)溫度傳感器測(cè)得的進(jìn)口溫度和出口溫度，最終通過(guò)積算儀來(lái)得到流經(jīng)熱交換系統(tǒng)所釋放的熱量，并配有按鍵功能以供用戶(hù)清楚的看到進(jìn)出口溫度，流量，熱量等數(shù)據(jù)信息。
　　本文利用MSP430F417超低功耗單片機(jī)作為超聲波熱量表核心處理器，以皮秒級(jí)高精度TDC-GP21專(zhuān)用時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片來(lái)測(cè)量流體流量以及進(jìn)出口溫度。并通過(guò)專(zhuān)用儀表總線