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(xiàn)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(chǎng)信號(hào)的檢測(cè)，由傳感器單元來(lái)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(chǎng)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(jiǎn)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(chǎng)實(shí)際流量值送至顯示單元顯示，同時(shí)經(jīng)總線(xiàn)通信單元、HART總線(xiàn)送至上位機(jī)。
總線(xiàn)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(xiàn)。另一方面總.線(xiàn)通信單元將從HART總線(xiàn)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。
