金屬管浮子流量計(jì)的硬件設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-03-23 08:47:26
智能金屬管浮子流量計(jì)的硬件采用模塊化設(shè)計(jì),共分為傳感器單元、微處理器單元、顯示單元、總線通信單元和供電單元等五個(gè)模塊。硬件框圖如圖1所示。
現(xiàn)場信號(hào)的檢測(cè),由傳感器單元來完成,將磁鋼嵌在流量計(jì)的浮子內(nèi)部,霍爾元件固定在流量計(jì)外管壁,當(dāng)流量改變時(shí),浮子位置改變,磁鋼的磁場隨之改變,霍爾元件輸出的電壓經(jīng)放大調(diào)理后送入微處理器單元。
微處理器單元的核心選用TI公司的MSP430FE425,其運(yùn)算速度高、超低功耗的同時(shí),內(nèi)部集成了AD轉(zhuǎn)換器和FLASH存儲(chǔ)器,因此可以有效地減少系統(tǒng)的配置,大大簡化了系統(tǒng)的硬件組成,提高系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠性。微處理器單元接收傳感器單元的檢測(cè)信號(hào),經(jīng)濾波、溫度補(bǔ)償后將現(xiàn)場實(shí)際流量值送至顯示單元顯示,同時(shí)經(jīng)總線通信單元、HART總線送至上位機(jī)。
總線通信單元是HART協(xié)議物理層的硬件實(shí)現(xiàn)。一方面微處理器單元送出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器HT2012調(diào)制成FSK頻移鍵控信號(hào),疊加在環(huán)路上發(fā)送到HART總線。另一方面總.線通信單元將從HART總線接收到的信號(hào)解調(diào),然后將數(shù)字信號(hào)送給微處理器單元。從而實(shí)現(xiàn)了金屬管浮子流量計(jì)和上位機(jī)之間的雙向通信。