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基于32位ARM单片机电磁流量计的换器的研究意义

   电磁流量计广泛应用于水泥、化工、纺织、医药、造纸、给排水、食品饮刹等技术部门,电磁流量计产品质量和性能对上述企业的经济效益有着重要的影响。我国虽然已在电磁流量计开发方面取得了一定的成绩,但由于起点低还存在一定的缺陷。国产转换器的缺点主要表现如下: 

  (I)国内外的电磁流量计在基本测量原理上都是相同的,但在性能指标上还是有所差异。国内设计的电磁流量计励磁模块较少采用开关式恒流源,多数采用模拟式恒流源,效率低。这种恒流源的线圈电阻适应范围不够大,往往需要很大的散热器才能正常工作。

 (2)电磁流量计需要处理的信息量还是相当大,某国外的产品甚至采用3个处理器来实现系统。国内的电磁流量计产品往往只使用单个8位单片机或16 位机,信息处理能力往往不够,这使得可自由设置功能不够多。

  (3)开放性差。目前的电磁流量计转换器多由分离式模拟器件构成,从而使仪表的结构、功能等的扩充和使用维护变得困难;App采用过程化App设计思想,其可读性和可扩展性较差;网络通讯接口一般只配置单独RS一232或者单独RS.485串行接口,组网和通讯能力差。本研究设计使用新器件,结合了新的测量设计技术,实现了有更多功能、适用性的更广泛、有升级余地的电磁流量计转换器,弥补目前电磁流量计存在的不足[31㈣146’5 51。

  1.4本论文的任务及安排

  本项目中大家采用新型微处理器、高性能集成电路及成熟的通讯技术,研究开发出具有组网通讯功能的智能化电磁流量检测仪表。开发出的智能电磁流量计符合国外电磁流量计智能化、网络化、小型化等发展趋势,因此有助于改变国内电磁流量计产品的落后现状。在本项目的开发过程中,应主要完成以下方面的任务: (1) 以Philip企业LPC系列32位ARM单片机为核心器件构筑功能强大的智能单元,增强电磁流量计系统的智能性和运算控制能力; (2)硬件电路结构实现模块化设计,使其具有可扩展性和易维护性; (3)采用频率可调的低频矩形波励磁方式来改善系统励磁性能,设计基于开关原理的励磁电路,降低系统励磁功耗,增强系统励磁灵活性; (4)采用高精度转换放大电路和A/D转换器来实现信号转换,提高系统抗干扰能力和检测精度,减少测量误差; (5)采用RS.232/RS.485和HART标准总线作为系统通讯接口,增强系统组网能力和通讯的可靠性; (6)采用容错、App陷阱、数据滤波等多种技术措施提高系统的可靠性。因此本文具体内容包括以下几方面: (1)分析影响电磁流量计性能的各个因素,提供改善电磁流量计转换器理论依据;(2)研制基于32位ARM单片机电磁流量计的转换器;(3)对设计的样机系统进行实验测试。


 


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