渦輪流量計的硬件電路設(shè)計?
發(fā)布時間：2022-03-01 08:51:29
1.總體設(shè)計
渦輪流量計系統(tǒng)以PIC單片機為控制核心，包括流量信號采集模塊、溫度和壓力信號采集模塊、鍵盤以及顯示模塊5個部分。流量信號采集模塊使用渦輪流量計采集流量信號，經(jīng)過外圍電路處理后送入單片機，測量其頻率，用于流量計算;溫度和壓力采集模塊將采.集到的溫度和壓力通過A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機，用.于氣體的密度計算，對氣體流量進(jìn)行補償;鍵盤模塊實現(xiàn)對儀表參數(shù)的設(shè)置、各顯示內(nèi)容之間的轉(zhuǎn)換操作;顯示模塊實現(xiàn)瞬時流量、累積流量、溫度和壓力的顯示。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
2.PIC單片機
PIC單片機采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，精簡指令,運行速度快，價格低廉，低功耗，內(nèi)部具有8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器，最大有8kX14字節(jié)的HASH程序存儲器，工作電壓范圍寬，帶振蕩式看門狗，不需要任何外部器件。在該系統(tǒng)設(shè)計中具有較大的優(yōu)勢。
3.流量檢測電路
渦輪脈沖信號經(jīng)濾波整形放大后,再經(jīng)過光電隔離電路后進(jìn)入PC16F877單片機進(jìn)行脈沖頻率測量，從而測量出流量的大小。
4.溫度壓力檢測電路
采壓力傳感器154n對氣體壓力進(jìn)行檢測。該傳感器屬于壓阻式半導(dǎo)體壓力傳感器，用精密電阻構(gòu)成電橋后接電壓跟隨器送至RA0口。.將Pt100檢測到的溫度信號經(jīng)A、B兩個電壓跟.隨器后分別送至減法電路和放大電路，再經(jīng)減法器E后進(jìn)入單片機的RA1口。
此時有U7E=100UiA-200IB，電位器Rv3用來調(diào)零，當(dāng)其阻值調(diào)至和Pt100阻值相同時，此時U7E為零，未調(diào)整時即為常溫值。其原理如圖2所示.
為了提高渦輪流量計系統(tǒng)的測量精度,壓力檢測和溫度檢測均采用IM334恒流源向其提供恒定的電流，同時添加一個電阻和一個二極管以獲得零點漂移操作。
