川七
一 , , , 乓
涡轮流量传感器智能前放大器设计
朱辉
,
沈星明
上海理工大学
,
上海
一
协明
一
摘 要 提出了一个基础 单片机的
,
具有非线性补偿功能的涡轮流量传感器智能前放大器的设计
,
包括非线性补偿
的理论模型
、
实现电路和软件
,
并进行了实验
。
采用分段非线性补偿方法
,
在线修正传感器仪表系数
。
智能前
置放大器输出经修正的
、
与平均仪表系数成正 脉冲信号号
。
实验结果表明
,
智能前置放大器可以准确测量流量
度提高到士 以内
,
量程范围可扩大到 或更大
。
关键词 涡轮流量传感器
,
前置放大器
,
非线性误差
,
补偿
,
门〔 ,
一
协明
一
日 「五 〔 比
一 「〔 ,
,
讯 认 门
一
认 〕
, 士
七
, , ,
引言
目前
,
涡轮流量传感器广泛应用于流量测量
泛
。
然而
,
在能源 今天日益紧张
,
传感涡轮流量
对测量范围和测量精度的要求越来越高
。
长
期以来
,
为了提高流量测量的精度
,
改进涡轮流量传输
感器的性能
,
扩大流量测量范围
,
投入大量人力
物力
,
也取得了显著成效
。
例如 涡轮流量传感
器结构上
,
采用双涡轮结构 自校正 运用在显
示 积算 扩大涡轮流量的数据处理方法
量计的量程 等
。
本文提出了一个基础 单片机的涡轮流量传感
智能前置放大器的设计
。
采用分段非线性修正方
法
,
在线修正涡轮流量传感器仪表系数
。
放大
修正器输出
、
平均仪表系数 脉冲成正比
信号
。
实验结果表明
,
本设计能使流量测量准确
提高到士 以内
,
而且量程范围可以 以扩大到 或
更大
。
前置放大器完成非线性补偿操作
,
因
不需要更改显示 积算 内置平均仪表系数
计算流量的方法
。
涡轮流量传感器的工作原理和误差计算
涡轮流量计
、
前放大器和显示器
示 结算 仪表组成
。
被测流量和涡轮流量传感器
输出脉冲信号之间的关系，如 式所示
。
叮 一
尤
式中 测量的瞬时流量 前放大器输出的脉冲
信号频率 尤 涡轮流量传感器的平均仪表系数 表
当涡轮流量传感器通过涡轮流量传感器时，显示单位体积的流量
,
传感器输
出的脉冲数
。
涡轮流量传感器在投入实际使用前
,
必须经过
确定涡轮流量传感器的仪表系数
、
非线性误差
和重复性误差
。
标定过程中
,
每个流量点下的传感器
仪表系数按 式确定
凡
谷
一乙入 。
了月
, 一 , , ?
,
厂
, , ,
?
,
式中
,
为第 仪表系数标定点 为每个标定流量
下标定次数
,
一般 凡为第 个标定点卿次标
设定仪表系数
。
传感器的平均仪表系数
尤 尤
尤 二二二二二二
, 一 , , 二 ,
式中
,
。
·
小和最大值
。
式计算
占
表示 点标定点中
,
仪表系数最
非线性误差 分别按下占和重复误差
仍然使用 由式 确定的平均仪表系数 尤来计算瞬
流量和积累流量
。
设计中
,
前置放大器获得的流量需要重新补偿
转换为脉冲输出
。
运用公式
,
转移补偿后的流量
补偿后的频率
。
设公式 仪表系数为平均
仪表系数 尤
,
智能前置放大器输出的脉冲频
率为
」无
一 关 ?
一 关 戈 一 戈 戈 关 一 关
厂
扩产一
一瓜
丛
卫理
纽三丝应
卫些乙 、 ,
, ,
、 一
写 夕凡
一 、
犬
, 一 胃
” 」
百
一
,
, 二 ,
, , ,