[實用新型]一種基于FPGA的檢定脈沖采集比對板

有效

• 申請號: 201420265317.3
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN203837783U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 張勁廣;王彪;李秀學;許斌
• 申請（專利權）人: 北京瑞賽長城航空測控技術有限公司;中航高科智能測控有限公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

技術領域

本實用新型屬于標準表法檢定技術領域，尤其適合石油石化領域標準表法流量計檢定應用場合，具體地，涉及一種基于FPGA的檢定脈沖采集比對板。

背景技術

根據國家計量法，用于貿易交接的流量計，優于0.2級的，需要每隔半年檢定一次，檢定合格后方可繼續使用。流量計的檢定，根據國家標準有兩種方法，一種是靜態容積法，一種是標準表法。后者便于實現在線實時檢定，具有很多優點，因此是油庫發油流量計檢定的發展趨勢。標準表法要求在被檢流量計管線上，串聯上一個高準確度的標準流量計(一般要求3倍量值傳遞，即用于檢定被檢流量計的標準裝置的準確度是被檢裝置的3倍以上)，在控制系統的作用下，依次將流量調節到一定的瞬時流量點(規定在流量范圍內尋找5個流量點)，每個流量點分別進行三次檢定(數據采集)，然后進行數據計算，得到被檢流量計的重復性和儀表系數。在流量計檢定過程中，關鍵是對被檢表和標準表的脈沖采集、計數和比對。如果按照常規方法，兩個流量計的脈沖計數都要達到10000個以上，才能達到計數準確度要求(即，萬分之一以上的精度)，但是這樣就使得檢定用油量太大，一次檢定過程將不得不更換油罐車，不能做到在線實時檢定，檢定效率將大大降低。

實用新型內容

本實用新型的目的，就是利用基于FPGA的硬件架構，解決常規標準表法檢定過程中要求輸入檢定脈沖數量多(一般要求10000個以上)造成檢定效率低的問題。采用本實用新型，可使流量計的檢定脈沖計數不必達到10000個以上，如，在采用本檢定采集板的裝置中，對標準表和測量表的脈沖計數能夠大大減少(例如2000個左右)，即可達到要求的精度，從而大大縮短了檢定時間，節省了檢定用油量，提高了檢定效率。

本實用新型的技術方案

根據本實用新型的實施例，提出了一種基于FPGA的檢定脈沖采集比對板，其特征在于，所述檢定脈沖采集比對板包括：

FPGA模塊，用于對標準脈沖和被檢脈沖進行計數和計時；

信號調理電路，其連接在所述FPGA模塊的前級，用于接收標準脈沖和被檢脈沖，并對標準脈沖和被檢脈沖進行整形，并將整形后的脈沖信號提供到所述FPGA模塊；

通信電路，其連接到所述FPGA模塊和控制模塊，用于輸出檢定結果；

時鐘電路，其連接到所述FPGA模塊和所述控制模塊，用于提供時鐘信號；

所述控制模塊，其連接到所述FPGA模塊、所述信號調理電路、所述時鐘電路和所述通信電路，用于控制所連接到的上述各部分的工作，以便實現啟動檢定、脈沖數據采集、計算檢定結果、以及檢定結果輸出。

根據本實用新型的實施例，所述控制模塊為C8051F系列單片機。

根據本實用新型的實施例，所述FPGA模塊的型號為EPM7128。

根據本實用新型的實施例，所述信號調理電路包括由運算放大器組成的比較器，所述比較器的比較電壓為3V，供電電壓為24V，所述比較器的輸出級采用5V穩壓二極管進行限幅，限幅后的脈沖信號進入光電耦合器或施密特觸發器進行整形，整形后的脈沖信號分別進入所述FPGA模塊的被檢脈沖輸入端和標準脈沖輸入端。

本實用新型的有益效果

本實用新型典型應用于標準表法流量計檢定領域，采用本實用新型，可以在不影響準確度的情況下使檢定脈沖大大減少，對應著檢定用油量大大減少，從而大幅提高了檢定效率。本實用新型便于實現實時在線的流量計檢定模式，在這種模式下，流量計不再需要從發油管線上拆下，避免了因流量計拆除造成的油氣泄漏形成安全隱患、因拆裝損害流量計以及檢定結果與實際情況不符等問題，提高了檢定效率，降低了檢定成本。本實用新型結合了FPGA和單片機的優點，結構緊湊，制造成本較低，配置靈活，可應用于車載移動檢定等各種場合。

附圖說明

圖1為根據本實用新型的實施例的檢定脈沖采集比對板的結構示意圖；以及

圖2為根據本實用新型的實施例的檢定脈沖采集比對板的檢定脈沖采集計時邏輯的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案作進一步具體說明，由此，本實用新型的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。

本領域的技術人員能夠理解，盡管以下的說明涉及到有關本實用新型的實施例的很多技術細節，但這僅為用來說明本實用新型的原理的示例、而不意味著任何限制。本實用新型能夠適用于不同于以下例舉的技術細節之外的場合，只要它們不背離本實用新型的原理和精神即可。