基于DSP的數字式科氏質量流量變送器侯其立

引言

科里奧利質量流量計(簡稱科氏流量計)可以直接測量流體的質量流量，同時還可測體積流量、密度、溫度，測量精度高，可測量流體范圍廣，具有廣闊的應用前景。

目前，國內科氏流量計大都采用基于模擬電路的信號處理方式，驅動電路亦是采用純模擬電路實現。傳統模擬信號處理方法易受噪聲干擾，小流量測量精度低，限制了量程比：對于復雜流體(如兩相流、批料流)場合，模擬驅動無法維持流量管振動，導致無法測量。如何提高變送器的抗干擾能力、提高小流量的測量精度，以及如何改善變送器的驅動性能，在兩相流下維持流量管振動，是目前國內科氏流量計發展所需迫切解決的難題。

為此，我們研制了基于DSP的數字式科氏質量流量變送器，將數字信號處理方法和數字驅動方法相結合應用于科氏流量計，提高科氏變送器的流量測量精度，改善了變送器的驅動性能。

系統硬件方案

系統硬件由信號調理電路、驅動電路、ADC、DSP及外擴存儲器、溫度補償電路、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。

信號調理與采集

科氏變送器通過測量兩路信號的時間差來計算流量，并且兩路信號時間差非常小，因此，設計出兩路結構對稱、性能穩定、溫漂小的高精度信號調理采集電路，是保證測量精度的前提條件。

驅動模塊

科氏流量計的測量是建立在振動基礎上的、對振動的控制在科氏流量計中處于重要地位，是產生精確測量數據的基礎。……