[實用新型]采用自動跟蹤數字濾波電路的渦街流量計

無效

• 申請號: 200920098265.4
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN201463940U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 劉忠海
• 申請（專利權）人: 天津市億環自動化儀表技術有限公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 楊寶蘭

技術領域

本實用新型涉及一種計量儀器。特別是涉及一種用于測量氣體、液體、蒸汽流量的帶有自動跟蹤數字濾波電路的渦街流量計。

背景技術

渦街流量計，是根據卡門渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量，或者，質量流量的體積流量計。廣泛用于各種行業氣體、液體、蒸汽流量的計量，也可用于測量含有微小顆粒、雜質的混濁液體，并可作為流量變送器廣泛用于自動化控制系統中。

傳統的渦街流量計電路大多采用有源濾波的硬件方式濾波，或者，采用數字濾波的軟件濾波方式進行濾波，使用硬件方式濾波用來處理渦街信號時，處理渦街信號的響應速度快，并且，幾乎沒有延時，但這種有源濾波電路的處理方式相對于渦街量程的下限信號來說，處理效果并不十分理想。而采用軟件濾波的方式對渦街量程中、下限的低頻信號進行處理時，渦街信號采集的準確性及穩定性效果明顯優于有源濾波電路的處理方式，有效地拓展了渦街信號的可測范圍，但采用軟件濾波方式的數據運算量非常大，處理渦街信號的響應速度慢，延時較長，對硬件系統的電源要求高，功耗大，不能按工業信號的輸出標準，將渦街電路設計成兩線制模擬信號輸出形式的儀表，制約了渦街流量計的功能。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種兼顧處理高頻渦街信號時，硬件濾波響應速度快，和處理中、低頻渦街信號時，軟件濾波準確的優點，又實現了低功耗，且測量結果采用兩線制模擬信號輸出形式的渦街流量計。

本實用新型所采用的技術方案是：一種采用自動跟蹤數字濾波電路的渦街流量計，包括：渦街信號預處理電路、CPU處理電路、鍵盤輸入電路、顯示電路，自動增益電路、可控濾波器電路和測量輸出電路，所述的預處理電路將渦街流量信號采集、放大后分兩路輸出，一路直接輸入到所述的CPU處理電路的A/D采集端口，另一路輸入到所述的自動增益電路，由所述的自動增益電路進行放大后輸入到所述的可控數字濾波器電路，所述的顯示電路顯示所述的鍵盤輸入和檢測結果的信息，檢測結果的信息還可以通過所述的測量輸出電路輸出。

所述的測量輸出電路，包括：頻率輸出電路、D/A輸出電路和通訊輸出電路，通過所述的頻率輸出電路、D/A輸出電路和通訊輸出電路，把渦街流量計的輸出信息與適配的其他設備相連接。

所述的CPU處理電路U1采用的是TI公司的系列單片機，型號是MSP430，通過外接存儲器U6來增加內存容量，所述的預處理電路的芯片采用TI公司的放大器，型號是INA126，所述的可控濾波器電路芯片U2采用的是開關電容濾波芯片，型號是MAX281。

本實用新型所的有益效果是：既保持處理高頻渦街信號時，硬件濾波響應速度快，和處理低頻渦街信號時軟件濾波準確的優點，又實現了低功耗，且測量結果采用兩線制模擬信號輸出形式.

附圖說明

圖1是本實用新型電路構成方框圖；

圖2是本實用新型電路的電原理圖；

圖3是本實用新型CPU處理電路的電原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型電路構成方框圖；如圖1所示，本實用新型工作原理是，本實用新型自動跟蹤數字濾波電路的渦街流量計，包括：渦街信號預處理電路、CPU處理電路、鍵盤輸入電路、顯示電路，還包括：自動增益電路、可控濾波器電路和測量輸出電路，預處理電路將渦街流量信號采集、放大后分兩路輸出，一路直接輸入到CPU處理電路的A/D采集端口，另一路輸入到自動增益電路，由自動增益電路進行放大后輸入到可控數字濾波器電路，顯示電路顯示鍵盤輸入和檢測結果的信息，檢測結果的信息還可以通過測量輸出電路輸出。

測量輸出電路，包括：頻率輸出電路、D/A輸出電路和通訊輸出電路，通過頻率輸出電路、D/A輸出電路和通訊輸出電路，把渦街流量計的輸出信息與適配的其他設備相連接。

CPU處理電路采用的是TI公司的系列單片機，型號是MSP430，通過外接存儲器U6來增加內存容量，預處理電路的芯片采用TI公司的放大器，型號是INA126，可控濾波器電路芯片U2采用的是開關電容濾波芯片，型號是MAX281。

圖2是本實用新型電路的電原理圖；如圖2所示，在渦街流量信號處理系統的硬件電路設計中，增加了自動增益電路和數字可控濾波器電路；在軟件設計中，在原有的頻率采集和信號頻譜分析的基礎上，增加了信號處理方式的智能控制軟件。