华恒仪表华恒仪表

某某期刊网电话
全国孔板流量计咨询电话
029-89016663

电远传型金属管浮子流量计主控单元的研究设计

作者:华恒仪表时间:2021-11-18点击 :

  主要介绍了电远传型金属管浮子流量计外围电路设计,如系统电源模块、角位移采集放大模块、温度压力采集放大模块、液晶显示模块等。这些模块的功能实现都与主控有着直接或间接的联系,因此在主控单元选型过程中,必须考虑外围模块的功能与要求。本章首先介绍主控单元的选型要求,然后对主控单元内部所需模块研究设计。
  电远传型金属管浮子流量计主控单元选型


  根据前面章节的介绍,可以确定电远传系统的功能:利用磁阻传感器检测外磁钢的角位移,利用温度传感器检测环境温度,利用Pt1000测量被测介质温度,利用HT30测量被测介质压力,由主控单元进行A/D采样、软件算法处理、PWM波输出、液晶显示等,通过通讯接口实现下位机设置和流量计的标定。此外,系统还应增加掉电保护电路以提高可靠性。所以在硬件资源方面,主控单元应具有的模块有AD采集模块以实现对传感器放大信号的采集,定时器以实现PWM波的输出,通讯模块以实现上下位机的通信,Flash模块以实现对仪表参数累计流量等的存储,大量的I/O端口以实现主控单元与外部模块进行信息交换等。考虑到本课题有两种设计方案电远传方案和低功耗方案,而低功耗方案采用的是3.6V的电池供电,为降低设计的复杂度,主控单元的电源电压设计为3.3V。另外考虑到低功耗方案的功耗很低目标为1mA,主控单元要具有低功耗功能。
  目前市场上满足一般设计要求的单片机很多,但是真正能够实现低功耗功能的单片机很少,经过长期的对比与研究,本课题才非常终选择了美国TI公司的MSP430系列超低功耗单片机[。
  该系列单片机的主要特点有:
  1.强大的处理能力,主系统时钟为8MHz时,指令周期仅为125ns;
  2.超低功耗,因其具有灵活可控系统运行时钟,系统共有一种活动模式(AM)和五种低功耗模式(LPM0~LPM4),其中在等待模式下,耗电约0.7A;
  3.工业级的产品。工业级产品的稳定性好,适应性强,成本低等优点更有利于降低开发难度,缩短开发周期,节约科研成本等。
  4.2电远传型金属管浮子流量计主控单元硬件设计的总思路
  本系统通过多级电压转换模块,将外部提供的24V电源转化为各个模块所需的供电源;以MSP430F1611单片机为主控单元,协调各功能模块实现流量信号的二次测量。图4-1为以MSP430F1611为主控单元的硬件系统示意图。
  系统的工作流程为:外接+24V电源为精密电流变送器供电,使其正常工作,向外输出+5V的直流电源;该+5V电源一方面给恒流源供电以保证恒流源正常工作,另一方面通过高精度的电压转换芯片将+5V转换为+3.3V,给单片机、液晶显示模块、上下位机通信模块等供电。利用磁阻传感器检测外磁钢的角位移,利用Pt1000测量流体温度,利用HT30测量出流体压力,将它们所输出的弱电信号经运算放大器放大调理后,通过单片机的ADC模块采样,进入单片机内,经其计算处理后,直接通过液晶模块,显示当前的瞬时流量和累积流量,同时输出一定占空比的PWM波,进而转化为相应的4~20mA标准信号;通过RS485标准接口,根据拟定的通信协议实现对金属管浮子流量计的在线标定,检定和控制等功能;通过外扩看门狗模块和掉电保护模块提高系统的的稳定性。

上一篇:几种常见蒸汽流量计的优缺点和典型的应用程序
下一篇:金属管浮子流量计具有温压补偿功能的必要性与

| 相关文章

更多 相关文章
华恒仪表:电远传型金属管浮子流量计主控单元的研究设计文章链接:http://www.ythkb.com/jswz/829.html

| 更多资讯

更多 更多资讯