基于MSP430的低功耗數(shù)字渦街流量計(jì)研究.pdf

1、渦街流量計(jì)因其介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、壓力損失小、量程比寬等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但渦街流量計(jì)還存在一些問(wèn)題，特別是在低流速、小流量的情況下，渦街流量計(jì)受到多種干擾噪聲的影響，其渦街信號(hào)的信噪比很低，難以實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，導(dǎo)致渦街流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中測(cè)量下限比較高，模擬渦街的量程比只有1:10，與1:100的理論量程比要相差很多。邢娟和段瑞峰研究成功的基于MSP430單片機(jī)和DSP雙核處理系統(tǒng)的脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計(jì)雖然可有效擴(kuò)

2、展測(cè)量下限，但由于采用雙核結(jié)構(gòu)，功耗高。本課題基于MSP430單片機(jī)單核結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)字渦街進(jìn)一步深入研究，在保證測(cè)量精度與實(shí)時(shí)性地基礎(chǔ)上降低了系統(tǒng)整體功耗，實(shí)現(xiàn)了4～20mA兩線制模擬量輸出。
　　 針對(duì)水蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量，本課題采用了IAPWS-IF97公式對(duì)水蒸汽的流量測(cè)量進(jìn)行密度補(bǔ)償，克服了傳統(tǒng)水蒸汽密度補(bǔ)償方法不能適應(yīng)工況大范圍變化或不能滿足精度要求的缺陷，提高了測(cè)量的精度。使渦街流量計(jì)適用于水蒸汽質(zhì)量流量的測(cè)量，拓寬了渦街

3、流量計(jì)的適用范圍。
　　 本課題設(shè)計(jì)的基于MSP430單片機(jī)的數(shù)字渦街流量計(jì)是致力于推向市場(chǎng)的產(chǎn)品。因此在設(shè)計(jì)方面本著低功耗、集成化的原則在功能上力求完善。針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜干擾，本著可靠性原則，采用了電源監(jiān)控、看門狗、軟件濾波等軟硬件措施。針對(duì)在許多化工工業(yè)過(guò)程中需要測(cè)量的一些易燃易爆的工藝介質(zhì)，為保證系統(tǒng)的安全性，重點(diǎn)設(shè)計(jì)保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)電路的三重保護(hù)，達(dá)到本質(zhì)安全型防爆要求。
　　 該數(shù)字渦街系統(tǒng)在天津大