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一种瞬时流速流量计模块研究与设计

冯建 朱敏

冯建,朱敏. 一种瞬时流速流量计模块研究与设计[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 29-32 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
引用本文: 冯建,朱敏. 一种瞬时流速流量计模块研究与设计[J]. 计量科学与技术,2021, 65(8): 29-32 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
FENG Jian, ZHU Min. An Instantaneous Flow Meter Module[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 29-32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
Citation: FENG Jian, ZHU Min. An Instantaneous Flow Meter Module[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(8): 29-32. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427

一种瞬时流速流量计模块研究与设计

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0427
基金项目: 广东高校省级重点平台和重大科研项目(2018GkQNCX022);广东交通职业技术学院院级课题(ZCK-B-07-18-026)
详细信息
    作者简介:

    冯建(1983-),广东交通职业技术学院信息学院实验师,研究方向:嵌入式与自动化控制方向,邮箱:154689357@qq.com

An Instantaneous Flow Meter Module

  • 摘要: 目前流体流量计对流速的测量方法一般是计算单位时间内流量计的脉冲个数,满足不了对流速的实时监测。针对流量计对流速检测实时性不足问题,设计一款带瞬时流速检测的流量计模块。模块包含了信号处理电路、瞬时流速检测电路、流量检测电路、485接口电路。搭建实验测试平台验证系统设计的有效性,测量了流量传感器转速频率与输出信号的关系,验证了流量计模块对输入信号脉宽测量的准确性,建立输入信号频率与脉宽的关系,利用MCU把流量传感器信号脉宽上传服务器,对流速数据实时监控。实验表明,该模块能对510 Hz以下流量信号实时有效检测,流量脉冲检测误差率低于10−6
  • 图  1  涡轮流量传感器结构

    1.涡轮叶片;2.导流器;3.磁电感应式传感器;4.外壳;5. 信号处理模块;6.矩形波

    Figure  1.  Turbine flow sensor structure

    图  2  传感器信号处理模块原理图

    Figure  2.  Schematic diagram of sensor signal processing module

    图  3  485总线通信电路设计

    Figure  3.  Design of 485 bus communication circuit

    图  4  信号计算及脉宽测量

    Figure  4.  Flow chart of signal processing and pulse width measurement

    图  5  网络拓扑

    Figure  5.  Network topology

    图  6  流量模块通信协议

    Figure  6.  Traffic module communication protocol

    图  7  传感器频率与输出电压关系

    Figure  7.  Plot of the output voltage as a function of the sensor frequency

    图  8  频率与脉宽关系图

    Figure  8.  Plot of the pulse witdth as a function of the frequency

    图  9  模块通信实验

    Figure  9.  Module communication experiment

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  • 网络出版日期:  2021-05-25

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