基于ARM的智能電磁流量計轉換器的研制
發布日期:2018-02-23 08:44
 
電磁流量計是基于法拉第感應定律的應用,因其在使用中無壓力損失而被廣泛應用于眾多的工業場合。電磁流量計轉換器是其重要組成部分,直接決定了電磁流量計的轉換精度。轉換器功能包括數據采集、顯示、計算、輸出、報警、故障診斷、自檢定及多段非線性補償、數據通訊功能等?,F行的轉換器大多使用8位的單片機,較為復雜的算法就難以實現或響應時間過慢。本文設計的智能電磁流量計采用的是32位的ARM處理器,數據處理能力的提高使得采用復雜算法提高精度成為可能,低流速測量性能亦獲得較大改善,較傳統的轉換器設計有較為明顯的改進。1電磁流量計工作原理電磁流量計的原理是利用法拉第電磁感應定律,推得流體的體積流量為:Q=UeBD×πD24B=πD4BUe(1)式中Ue—感應電壓,V;B—磁感應強度,T;D—管道內徑,m;Q—流體體積流量,m3/s。
 電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律的速度式流量計。因其結構簡單、無活動部件和阻礙被測介質流動的擾動件或節流件而在工業生產等領域得到了廣泛應用。經過多年的研究,國內外的主要的流量計生產廠家都推出了自己的電磁流量計產品。這些不同廠家的流量計在基本工作原理上大同小異,只是在電路實現方法及信號處理方法上有所區別,使得不同廠家的產品在性能上有所差異。隨著屯子技術曰新月異的發展,越來越多的新型信號處理器件可以應用在電磁流量計的設計中,使得它在測量速度、精度、系統的功耗和應用范圍等性能指標有了進一步提高的可能性。因而本文在分析國內外電磁流量計發展現狀和趨勢基礎土,采用ARM系列中的新型微處理器來開發了新型的智能電磁流量計的轉換器。本文具體做了如下工作: 
  (1)通過查閱國內外相關文獻,總結了電磁流量計的發展歷史和現狀,并詳細論述了電磁流量計的基本原理、檢測方法和研究成果。
  (2)研制了基于ARM的電磁流量轉換器樣機系統。在該系統中采用了大量較新的電磁流量計設計技術,使得系統的應用范圍更為廣泛。系統中大量的功能使用軟件實現,提高的系統的可靠性。此外,該系統結構簡單、功能全、成本低、體積小、開放性好、易于操作和維護。
  (3)對轉換器系統進行TN試,性能達到設計要求。使用標準表法對系統進行了實流校驗,初步實驗結果表明樣機精度達O.5%。
 

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