[發明專利]一種渦街流量計

無效

• 申請號: 201010569248.1
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102003982A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 單光芬
• 申請（專利權）人: 單光芬
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所 21221
• 代理人: 王憲忠

技術領域

本發明屬于一種測量流量的傳感器，特別是一種新型的渦街流量計。

背景技術

渦街流量計是一種根據卡門漩渦理論設計的測量管道內流體流量的傳感器，具有精度高，壓力損失小，量程范圍大等優點，是節流流量計的理想產品。但渦街流量計抗振性能差，在低速時渦弓信號很微弱，易被噪聲干擾。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術中存在的不足，提供一種針一種渦街流量計，采用?STM32芯片的數字渦街信號處理方法，將渦弓傳感器輸出信號通過低噪聲前置放大電路，來采用低速下渦弓信號，再經頻譜分析法，FFT準確計算出渦弓信號的頻率，有效提高了測量精度。

本發明的目的是這樣實現的：由前置放大電路和信號處理兩部分組成。其特征是，前置放大電路包括電荷放大電路和自動增益控制放大電路。首先將微弱的電荷信號轉換成與電荷量成正比的電壓信號，若將電壓信號進行放大，放大后送入信號處理，而信號處理采用STM32F103VC作主控元件，完成對采集信號的A/D轉換，再進行軟件頻譜分析，流量計算與液晶顯示。

本發明的有益效果是，根據渦街流量計的特征，采用了自動增益控制運算放大器，FFT變換，STM32MCU信號處理電路的新型渦街信號，再經FFT變化處理，提取的渦街傳感器信號，再經STM32MCU信號處理電路，該STM32中擁有專門PSP算法，符合流量計的特性的要求，從而達到渦街流量計可測量程比較寬的使用要求。

附圖說明：

??????圖1為本發明渦街信號處理框圖

圖2為本發明的前置放大電路

具體實施方式：

由圖1，圖2可知：本系統由兩個部分組成，一是前置放大電路，二是信號處理電路。其中前置放大電路，采用電荷放大器將電荷信號轉成電壓信號，再由放大電路進行放大，利用變增益的放大器保持的信號幅值穩定，各種干擾信號保持很好的抑制。因此只要將采集到的信號通過FFT頻譜分析，即可保持渦街的頻率，根據公式f=kq從而保持被測流體的流速。

STM32信號處理器是以STM32F103VCT6為核心的32位單片機。軟件由主程序和中斷服務程序兩部分組成，主程序由信號的FFT算法實現，流量計算，測量結果顯示，按鍵處理及串口通訊各模塊組成。

經前置放大的渦街信號，通過模擬信號輸入端，軟件設置采樣頻率為1024HZ，頻譜分析經串口，RS232轉換發自PC機通過串口調試可看到FFT計算結果，可見渦街傳感器各頻率的分量。經過FFT變換后，提取一階分量作為信號檢測源，剔除各種隨機噪聲干擾源，有利于低流速下弱渦街信號的檢測。

根據渦街流量計的特征，采用了自動增益控制運算放大器，FFT變換，STM32MCU信號處理電路的新型渦街信號，再經FFT變化處理，提取的渦街傳感器信號，再經STM32MCU信號處理電路，該STM32中擁有專門PSP算法，符合流量計的特性的要求，從而達到渦街流量計可測量程比較寬的使用要求。