基于DSP的數(shù)字式科氏質(zhì)量流量變送器

　　引言

　　科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(簡(jiǎn)稱科氏流量計(jì))可以直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量，同時(shí)還可測(cè)體積流量、密度、溫度，測(cè)量精度高，可測(cè)量流體范圍廣，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　目前，國(guó)內(nèi)科氏流量計(jì)大都采用基于模擬電路的信號(hào)處理方式，驅(qū)動(dòng)電路亦是采用純模擬電路實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)模擬信號(hào)處理方法易受噪聲干擾，小流量測(cè)量精度低，限制了量程比;對(duì)于復(fù)雜流體(如兩相流、批料流)場(chǎng)合，模擬驅(qū)動(dòng)無(wú)法維持流量管振動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量。如何提高變送器的抗干擾能力、提高小流量的測(cè)量精度，以及如何改善變送器的驅(qū)動(dòng)性能，在兩相流下維持流量管振動(dòng)，是目前國(guó)內(nèi)科氏流量計(jì)發(fā)展所需迫切解決的難題。

　　為此，我們研制了基于DSP的數(shù)字式科氏質(zhì)量流量變送器，將數(shù)字信號(hào)處理方法和數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法相結(jié)合應(yīng)用于科氏流量計(jì)，提高科氏變送器的流量測(cè)量精度，改善了變送器的驅(qū)動(dòng)性能。

　　系統(tǒng)硬件方案

　　系統(tǒng)硬件由信號(hào)調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)電路、ADC、DSP及外擴(kuò)存儲(chǔ)器、溫度補(bǔ)償電路、LCD顯示、鍵盤、SCI、4～20mA電流輸出、脈沖輸出等模塊組成，如圖1所示。

　　信號(hào)調(diào)理與采集

　　科氏變送器通過(guò)測(cè)量?jī)陕沸盘?hào)的時(shí)間差來(lái)計(jì)算流量，并且兩路信號(hào)時(shí)間差非常小，因此，設(shè)計(jì)出兩路結(jié)構(gòu)對(duì)稱、性能穩(wěn)定、溫漂小的高精度信號(hào)調(diào)理采集電路，是保證測(cè)量精度的前提條件。