渦輪流量計(jì)的硬件電路設(shè)計(jì)?
發(fā)布時(shí)間：2022-03-01 08:51:29
1.總體設(shè)計(jì)
渦輪流量計(jì)系統(tǒng)以PIC單片機(jī)為控制核心，包括流量信號(hào)采集模塊、溫度和壓力信號(hào)采集模塊、鍵盤以及顯示模塊5個(gè)部分。流量信號(hào)采集模塊使用渦輪流量計(jì)采集流量信號(hào)，經(jīng)過(guò)外圍電路處理后送入單片機(jī)，測(cè)量其頻率，用于流量計(jì)算;溫度和壓力采集模塊將采.集到的溫度和壓力通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)，用.于氣體的密度計(jì)算，對(duì)氣體流量進(jìn)行補(bǔ)償;鍵盤模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)瞬時(shí)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(jī)
PIC單片機(jī)采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，精簡(jiǎn)指令,運(yùn)行速度快，價(jià)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(chǔ)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(jì)中具有較大的優(yōu)勢(shì)。
3.流量檢測(cè)電路
渦輪脈沖信號(hào)經(jīng)濾波整形放大后,再經(jīng)過(guò)光電隔離電路后進(jìn)入PC16F877單片機(jī)進(jìn)行脈沖頻率測(cè)量，從而測(cè)量出流量的大小。
4.溫度壓力檢測(cè)電路
采壓力傳感器154n對(duì)氣體壓力進(jìn)行檢測(cè)。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(cè)到的溫度信號(hào)經(jīng)A、B兩個(gè)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(jī)的RA1口。
此時(shí)有U7E=100UiA-200IB，電位器Rv3用來(lái)調(diào)零，當(dāng)其阻值調(diào)至和Pt100阻值相同時(shí)，此時(shí)U7E為零，未調(diào)整時(shí)即為常溫值。其原理如圖2所示.
為了提高渦輪流量計(jì)系統(tǒng)的測(cè)量精度,壓力檢測(cè)和溫度檢測(cè)均采用IM334恒流源向其提供恒定的電流，同時(shí)添加一個(gè)電阻和一個(gè)二極管以獲得零點(diǎn)漂移操作。
