基于MSP 430的智能懸浮單轉子流量計設計.pdf

1、懸浮單轉子流量計屬于容積式流量計,作為測量精度較高的流量儀表,常用于油品、化工產品等昂貴介質的測量。本文針對蘭州某智能儀表有限公司生產的懸浮單轉子流量計存在功耗高、脈沖計數不準確、無法對儀表系數智能修正及輸出方式單一等功能缺陷的基礎之上,設計一種基于MSP430單片機的低功耗智能數字顯示表頭的懸浮單轉子流量計,主要內容如下:
　　(1)對懸浮單轉子流量計的結構、工作原理、誤差特性等進行了分析,并探討了提高測量精度的措施;分析了溫度

2、和壓力對原油標準體積的影響,推導出了溫度-體積修正系數( KCF20)和壓力-體積修正系數( Cplm)的表達式,為溫壓補償提供了理論基礎。
　　(2)分析了流量計智能表頭的主要功耗來源,本著低功耗的原則,設計了懸浮單轉子流量計的硬件及軟件。采用MSP430F149單片機作為流量計的主控芯片,完成對脈沖信號、溫度信號、壓力信號的處理;通過RS485通訊模塊,實現流量計與上位機的通信;由于電流環(huán)在工業(yè)現場具有較好的抗干擾性能,設計了

3、4~20mA電流輸出模塊;針對在早期設計電源結構時,采用簡單的方式完成電源供給電路的設計,致使電源轉換效率低,功率耗散大的問題,本文設計了三級電壓轉換電路,提高了電源轉換效率,降低了系統(tǒng)功耗。由于工業(yè)現場存在各種工頻信號的干擾,采用了看門狗及軟件濾波等軟硬件的抗干擾措施,提高懸浮單轉子流量計的可靠性及測量精度。
　　(3)針對懸浮單轉子流量計存在脈沖計數不準的問題,通過分析對比兩種經典的脈沖計數方法(測頻法和測周法)的優(yōu)缺點,最終