流速儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)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(zhǔn)確的測量流速儀的轉(zhuǎn)率是完成流速儀檢定任務(wù)的關(guān)鍵因素之一。流速儀數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵是，在硬件上運(yùn)用各種抗干擾的措施，減少甚至消除各種干擾;在算法上，運(yùn)用不同的計算方法和計算時間對各種輸入波形進(jìn)行濾波和計數(shù)。
　　本文在廣泛了解國內(nèi)外流速儀檢定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計，根據(jù)設(shè)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(shè)計。
　　首先，借鑒國內(nèi)已建成的系統(tǒng)和項(xiàng)目的設(shè)計要求確定數(shù)據(jù)采

2、集系統(tǒng)的設(shè)計方案，設(shè)計了基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)并進(jìn)行硬件的選型，包括采集板上單片機(jī)、通信接口、信號調(diào)理電路所需的器件;其次，以提高采集精度為目標(biāo)，分析了信號采集的難點(diǎn)，分別對水電阻干擾、尖峰干擾、抖動干擾設(shè)計了信號調(diào)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(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，達(dá)到檢定的要求，同時設(shè)計并用C語言編寫了單片機(jī)數(shù)據(jù)采集

3、程序和流速儀與上位機(jī)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(shè)計了基于單片機(jī)輸出PWM信號的數(shù)控直流可調(diào)電源，著重介紹電路的設(shè)計和參數(shù)的計算。
　　在仿真中，對第3章中的信號調(diào)理電路的硬件去干擾功能進(jìn)行仿真，驗(yàn)證其有效性;對計數(shù)方法中的測頻法和測脈寬法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了兩種計數(shù)方法的適用性和正確性;對最小二乘法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了二階算法對于系統(tǒng)的合理性，對ASCII通信協(xié)議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其可行性;對數(shù)控直流電源