摘要：低功耗缩进式电磁流量传感器在市政供水领域应用广泛,它的励磁磁路结构设计是提升传感器测量性能的重要环节。为了优化磁路结构、增强相同励磁条件的感应电动势值,首先对传感器的磁路结构和测量原理进行了理论分析,研究不同磁轭尺寸、铁芯尺寸和极板尺寸对感应电动势的影响。然后,以感应电动势数值为评价指标,获得低功耗缩进式电磁流量传感器磁路结构的优化参数。最后,搭建实验平台,使用优化磁路参数制作测量系统,与非优化磁路系统进行对比。结果表明,在小流速0.009～0.023 m/s时,优化磁路系统的测量误差优于±0.6%,非优化磁路系统的测量误差约为±2.5%。所以,磁路结构有效可靠。

摘要：为了实现科氏质量流量计的数字驱动,需设计有效的幅值控制方法以控制流量管的振幅。为此,建立被控对象的数学模型,提出两类关键参数的确定方法,包括对数误差底数和不同流量管的比例积分(PI)参数。其中,利用有限长度的正弦波激励流量管,建立流量管振动系统的二阶数学模型。它在稳态下相当于一个固有增益,这为PI参数的整定提供了基准。根据期望值的不同,选取不同底的对数误差作为后续控制器的输入,以满足对动态特性和稳态特性的要求。采用PI控制器控制幅值,以幅值闭环系统的增益预设PI参数,再根据实际的动态效果和稳态效果确定最终参数。控制不同的流量管时,根据它们的稳态特性按比例关系调节PI参数。

摘要：传感器的动态特性至关重要,但目前人们基本上以静态性能指标设计传感器,用静态标定来评价传感器,致使在实际运用中,传感器的动态性能往往不能满足要求.此时,已不便修改传感器的结构参数,因这既涉及静态性能指标,又受工艺的限制.只有采用补偿方法来改善传感器的动态响应.动态补偿方法分硬件和软件两种.

摘要：在测量含气导电液体流量时,电磁式涡街流量计利用已有的信号处理方法会出现流量信号频率计算错误的现象,造成较大的测量误差。为此,提出基于信号微分和快速傅里叶变换(FFT)频谱分析的算法,放大高频流量信号,抑制低频气泡噪声干扰,使整体流量信号能量占优,从而找到正确的流量信号频率。研制基于DSP的电磁式涡街流量变送器系统。设计一套两相流实验流程,进行气液两相流实验。实验结果表明,当含气量不超过3.9%时,所研制的电磁式涡街流量变送器系统实时测量误差优于±3%,大大减小了测量含气导电液体流量的误差。

摘要：针对已有微弯型科氏质量流量计测量小流量时精度低、重复性差的问题,设计了高精度信号输入调理电路,并将两级滤波器与四点拉格朗日插值的过零检测算法相结合用于微弯型科氏质量流量计的信号处理。在以TMS320F28335为核心的科氏质量流量变送器上,实时实现整套算法,并将研制的变送器与微弯型科氏质量流量传感器相匹配,进行了零点稳定性测试和水流量标定实验。实验结果表明,整套算法可行有效,实现了微弯型科氏质量流量计对小流量的高精度测量。

摘要：通用串行总线(USB)具有即插即用、扩展方便和传输速度快等优点。为了实现方便快速的数据采集与实时控制,在基于DSP的信号检测与处理实验平台上设计以ISP1581为接口芯片的USB通信接口。设计了硬件电路,并编写了固件程序、应用程序、驱动程序以及上位机软件。测试结果表明,实验平台通过USB接口实现了传感器数据采集与电机控制,且运行快速稳定。

摘要：本文针对涡街流量计数字信号处理系统存在的不能测量小流量和易受电磁干扰的问题 ,对其软硬件方面进行了改进。重新设计和研制了电荷放大器 ,提高了灵敏度 ,增强了适配能力。采取了合理的接地和屏蔽措施 ,提高了系统的抗干扰能力。采用去均值和频谱校正的方法 ,改善了系统的测量精度。编制键盘监控软件 ,采用状态变量法设计键值分析程序 ,实现人机对话功能。进行了液体流量和气体流量的标定实验 ,结果表明 ,改进后的数字信号处理系统比常规的流量计信号处理系统的测量精度高、流程比宽和适配能力强。

摘要：文章给出了AT89C5 1单片机系统和TMS32 0F2 4 0DSP系统之间的进行实时交互通信的硬件接口电路、串行通信口的初始化设置及软件实现方法。通信双方均以查询方式进行收发。考虑到通信双方既是发送方又是接收方 ,为保证通信时序紧密配合 ,通信协议采用了“发送一个数据 ,等待接收到确认信号 ,再发送下一个数据”的方式。实验结果表明 。

摘要：调节阀具有大滞后特性,且进气和排气过程的静摩擦力不同。针对上述控制难点,设计了非对称一维模糊控制算法的阀门定位器,根据给定电压与阀位反馈电压的偏差符号,判断执行进气或排气动作。模糊控制器采用两段式量化因子和比例因子及非均匀性划分的模糊子集;以偏差值作为输入信号,输出信号是PWM波的占空比值。基于dSPACE实时仿真系统实现智能阀门定位器,实验结果表明:阀门在不同起始阀位处,都能够快速无超调的响应不同幅度的给定输入信号。

摘要：电磁流量计是一种应用广泛的测量导电液体体积流量的仪表。测量时,金属电极与电解质会发生电化学反应,产生极化噪声。极化噪声幅值远高于流量信号幅值,使电极输出信号信噪比较低;极化噪声存在漂移的现象,会影响电磁流量计变送器的信号调理工作,限制电路的放大倍数,增加ADC采样位数、电路成本、功耗等。对此,提出了一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,设计了相应的信号调理电路,通过硬件电路实时提取和抵消极化噪声,极大地提高了电极输出信号信噪比。通过试验,验证了该方案不但能有效滤除极化噪声,而且能提高信号调理电路的放大倍数、减少ADC的采样位数、减少电路的成本和功耗。