流速儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是流速儀檢定系統(tǒng)的一個重要組成部分，能否準確的測量流速儀的轉率是完成流速儀檢定任務的關鍵因素之一。流速儀數(shù)據(jù)采集的關鍵是，在硬件上運用各種抗干擾的措施，減少甚至消除各種干擾;在算法上，運用不同的計算方法和計算時間對各種輸入波形進行濾波和計數(shù)。
　　本文在廣泛了解國內外流速儀檢定系統(tǒng)的標準和設計，根據(jù)設計要求，分別從硬件和算法對流速儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)做出了設計。
　　首先，借鑒國內已建成的系統(tǒng)和項目的設計要求確定數(shù)據(jù)采

2、集系統(tǒng)的設計方案，設計了基于單片機的嵌入式系統(tǒng)并進行硬件的選型，包括采集板上單片機、通信接口、信號調理電路所需的器件;其次，以提高采集精度為目標，分析了信號采集的難點，分別對水電阻干擾、尖峰干擾、抖動干擾設計了信號調理電路，并對不同的速度段采用不同的軟件濾波方法，對測頻法和測周法進行誤差分析和比較，確定在不同速度區(qū)間使用不同的計數(shù)方法，提高了采集的精度;采用最小二乘法進行數(shù)據(jù)的處理，達到檢定的要求，同時設計并用C語言編寫了單片機數(shù)據(jù)采集

3、程序和流速儀與上位機的通信協(xié)議;考慮到某些型號的流速儀對輸入電源電壓幅值有特殊要求，設計了基于單片機輸出PWM信號的數(shù)控直流可調電源，著重介紹電路的設計和參數(shù)的計算。
　　在仿真中，對第3章中的信號調理電路的硬件去干擾功能進行仿真，驗證其有效性;對計數(shù)方法中的測頻法和測脈寬法進行仿真，驗證了兩種計數(shù)方法的適用性和正確性;對最小二乘法進行仿真，驗證了二階算法對于系統(tǒng)的合理性，對ASCII通信協(xié)議進行實驗，驗證其可行性;對數(shù)控直流電源