基于MSP430的低功耗數(shù)字渦街流量計研究.pdf

1、渦街流量計因其介質(zhì)適應(yīng)性強、可靠性高、壓力損失小、量程比寬等優(yōu)點，在許多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但渦街流量計還存在一些問題，特別是在低流速、小流量的情況下，渦街流量計受到多種干擾噪聲的影響，其渦街信號的信噪比很低，難以實現(xiàn)精確測量，導(dǎo)致渦街流量計在實際應(yīng)用中測量下限比較高，模擬渦街的量程比只有1:10，與1:100的理論量程比要相差很多。邢娟和段瑞峰研究成功的基于MSP430單片機和DSP雙核處理系統(tǒng)的脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計雖然可有效擴

2、展測量下限，但由于采用雙核結(jié)構(gòu)，功耗高。本課題基于MSP430單片機單核結(jié)構(gòu)對數(shù)字渦街進一步深入研究，在保證測量精度與實時性地基礎(chǔ)上降低了系統(tǒng)整體功耗，實現(xiàn)了4～20mA兩線制模擬量輸出。
　　 針對水蒸汽質(zhì)量流量測量，本課題采用了IAPWS-IF97公式對水蒸汽的流量測量進行密度補償，克服了傳統(tǒng)水蒸汽密度補償方法不能適應(yīng)工況大范圍變化或不能滿足精度要求的缺陷，提高了測量的精度。使渦街流量計適用于水蒸汽質(zhì)量流量的測量，拓寬了渦街

3、流量計的適用范圍。
　　 本課題設(shè)計的基于MSP430單片機的數(shù)字渦街流量計是致力于推向市場的產(chǎn)品。因此在設(shè)計方面本著低功耗、集成化的原則在功能上力求完善。針對工業(yè)現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜干擾，本著可靠性原則，采用了電源監(jiān)控、看門狗、軟件濾波等軟硬件措施。針對在許多化工工業(yè)過程中需要測量的一些易燃易爆的工藝介質(zhì)，為保證系統(tǒng)的安全性，重點設(shè)計保護電路，實現(xiàn)電路的三重保護，達(dá)到本質(zhì)安全型防爆要求。
　　 該數(shù)字渦街系統(tǒng)在天津大