[實用新型]一種基于DFT的科氏流量計

有效

• 申請號: 201220748529.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203203638U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張宇
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及儀表測量技術領域，更具體地說，涉及一種基于DFT的科氏流量計。?

背景技術

流體在振動管中流動時會對管壁產生一個力，簡稱科氏力，科氏流量計就是利用科里奧利力測量質量流量的儀表。科氏流量計的結構一般由兩根平行的振動管，中部裝有驅動線圈，兩端裝有檢測線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時，振動管在驅動線圈的振動作用下作往復周期振動，在流體介質流經振動管，就會在振管上產生科氏力效應，使兩根振管扭轉振動，安裝在振管兩端的檢測線圈將產生相位不同的兩組信號，這兩個信號的相位差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系。其中檢測線圈產生的相位不同的兩組信號分別由傳感器檢測。?

目前常用的科氏流量計在計算相位差的時候主要是采用基于直接型無限脈沖響應數字濾波器（IIR，Infinite?Impulse?Response)自適應陷波器（ANF，Adaptive?notch?filter）的自適應譜線增強（ALE，Adaptive?Line?Enhancer）技術對科氏流量計的兩路輸出信號進行處理，并將實際的信號從噪聲和其它干擾信號中提取出來，并求出其頻率；然后使用Goertzel算法計算增強后的兩路信號之間的相位差，最后根據采樣頻率，信號頻率和相位差計算出兩路信號之間的時間差。?

但是使用Goertzel算法計算相位差時，由于Goertzel算法自身在應用中時間效率低，從而導致相位差計算時間較長。?

實用新型內容

為解決上述技術問題，本申請提供一種基于DFT的科氏流量計，以解決現有技術方案中使用Goertzel算法計算相位差時計算時間較長的問題。其技術方案如下：?

本實用新型實施例提供一種基于DFT的科式流量計，包括：振動管、安裝在振動管中的驅動線圈、第一傳感器和第二傳感器，還包括：?

與所述驅動線圈連接，用于驅動所述驅動線圈振動的驅動電路；?

與所述第一傳感器連接，用于處理所述第一傳感器產生的第一信號的第一信號調理電路；?

與所述第二傳感器連接，用于處理所述第二傳感器產生的第二信號的第二信號調理電路；?

與所述第一信號調理電路和所述第二信號調理電路連接，用于采用DFT算法計算第一信號和第二信號之間的時間差的DSP芯片。?

優選的，所述驅動電路包括：模擬驅動電路和激振器；其中所述模擬驅動電路的輸入端連接所述第二傳感器，所述模擬驅動電路的輸出端連接激振器的輸入端，所述激振器的輸出端作為驅動電路的輸出端。?

優選的，所述第一信號調理電路包括：第一放大濾波電路和模數轉換器ADC1芯片；其中所述第一放大濾波電路的輸入端連接第一傳感器，所述第一放大濾波電路的輸出端連接ADC1芯片的輸入端，所述ADC1芯片的輸出端連接所述DSP芯片的第一輸入端。?

優選的，所述第二信號調理電路包括：第二放大濾波電路和ADC2芯片；其中所述第二放大濾波電路的輸入端連接第二傳感器，所述第二放大濾波電路的輸出端連接ADC2芯片的輸入端，所述ADC2芯片的輸出端連接所述DSP芯片的第二輸入端。?

優選的，所述的基于DFT的科氏流量計還包括：輸入端與所述DSP芯片的輸出端連接，且用于以模擬電流的方式輸出瞬時流量值的模擬輸出電路。?

優選的，所述的基于DFT的科氏流量計還包括：與所述第一信號調理電路和所述第二信號調理電路相連的ADC采樣基準電路。?

優選的，所述ADC采樣基準電路包括：電壓基準器和電壓跟隨電路；其中電壓基準器的輸出端連接電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路的輸出端?連接到各個ADC芯片的基準信號輸入端。?

優選的，所述的基于DFT的科氏流量計還包括：與所述DSP芯片相連，用于提供相位差的補償系數的溫壓補償電路。?

優選的，所述溫壓補償電路包括：恒流源、RTD、差分放大電路和ADC3芯片；其中所述恒流源的輸出端連接RTD的輸入端，RTD的輸出端連接在差分放大電路的輸入端，差分放大電路的輸出端連接ADC3芯片的輸入端，ADC3芯片的輸出端連接DSP芯片。?

優選的，上述的基于DFT的科氏流量計還包括：為電路供電的電源電路。?

應用本申請提供的基于DFT的科式流量計可以采用DSP芯片中的DFT算法對兩路信號進行DFT變換，從而在得出兩路信號的時間差后計算出瞬時流量值。由于DFT算法可以快速的計算出相位差，從而提高時間效率，降低計算時間。?

附圖說明

圖1為本申請提供的基于DFT的科氏流量計的結構示意圖；?

圖2為為本申請中模擬驅動驅動電路的電路圖；?