[實用新型]基于DSP的流量計信號處理系統

有效

• 申請號: 201520813325.1
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN204988379U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 羅倩;劉駿;孫奇;趙敏;張占順;張亞;張子良
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及精確測量流體流量技術領域，具體為一種基于DSP的流量計信號處理系統。

背景技術

流體流量在工業運用中是測量的一項重要的指標，由于工業現場充滿了各種噪聲，如管道振動、流體脈動、環境中的電磁干擾等。這些干擾在流體流量較大時，影響測量精度，但是當流量比較小時，流體所產生的橫向升力較小，傳感器檢測出的信號非常微弱，信噪比接近1，故無法測到所需精度，只能設定一個測量的下限量程，從而導致測量量程受到限制，現在國內大多使用這種方法進行測量，而國外新近推出的渦街流量計，結合自身設計的專用芯片和數字信號處理方法對信號的檢測處理；因此，研究出數字信號處理方法和設計出高性能的處理芯片來完成處理工作具有重要意義。

本實用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的基于DSP的流量計信號處理系統，采用TMS320LF2407ADSP芯片作為微處理器，應用數字濾波和功率譜分析相結合的方法處理分析渦街流量信號，其系統可有效消除了強管道振動的影響，提高了儀表抗噪聲的能力，擴展了儀表量程范圍，這樣可以對流體流量進行準確有效的測量，給工程項目減少人員和財產的損失。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種基于DSP的流量計信號處理系統，已解決現有技術抗干擾性和精確性上的難題。

為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案為：基于DSP的流量計信號處理系統，其特征在于包括：供電模塊及數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊和數據輸出模塊；供電模塊及數據采集模塊包括電源和渦街流量傳感器，供電模塊主要是電源給芯片供電，其中渦街流量傳感器通過對流量的采集，將數據傳至數據處理模塊中的電荷放大模塊進行處理；數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和RS485總線；數據處理模塊包括電荷放大、程控放大、濾波電路、A/D模塊、DSP、SDRAM、LED、JTAG以及鍵盤，電荷放大和程控放大模塊放大信號與濾波電路連接，然后經16位AD模塊與DSP處理芯片相連，SDRAM、LED、JTAG和鍵盤都是與DSP連接的外圍電路；數據輸出模塊包括D/A模塊和流量數據輸出模塊；當數據經數據處理模塊中DSP處理芯片處理后與數據輸出模塊連接進行D/A轉換輸出，這就使流量數據進行了精確的實時顯示了。

所述的基于DSP的流量計信號處理系統，其特征在于：供電模塊及數據采集模塊包括電源和渦街流量傳感器；供電模塊主要是給芯片供電電源，渦街流量傳感器主要是對流量數據的采集，其中渦街流量傳感器型號為LUGB-2306。

所述的基于DSP的流量計信號處理系統，其特征在于：數據傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和RS485總線；RS232總線實現A/D模塊及D/A模塊與DSP之間的連接，完成數據由DSP的輸入輸出；RS485總線實現鍵盤與DSP的連接，實現人及數據傳送。

所述的基于DSP的流量計信號處理系統，其特征在于：數據處理模塊包括電荷放大、程控放大、濾波電路、A/D模塊、DSP、SDRAM、LED、JTAG以及鍵盤；電荷放大及程控放大模塊是將電壓流量信號放大，再經濾波電路處理從而提高測量精度；DSP是系統的微處理器，其是采用選擇TI公司TMS320LF2407A系列的DSP；LED和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息；JTAG為接口電路，與鍵盤一起向DSP輸入人為數據，實現流量實時在線監控。

所述的基于DSP的流量計信號處理系統，其特征在于：數據輸出模塊包括D/A模塊和流量數據輸出模塊；D/A模塊是由16位AD組成；流量數據輸出模塊是模擬量輸出模塊；當數據經DSP芯片處理后與進行D/A轉換輸出，這就完成了流量數據的精確無誤輸出。

本實用新型首先將流量信號通過渦街流量傳感器接收，經電荷放大以及程控放大模塊適當放大，再由濾波電路濾波處理之后，送入A/D模塊處理后通過RS232總線傳送到TMS320LF2407A系列的DSP中，完成信號離散量化，同時數據處理模塊用算法對信號進行分析處理來得到流量值，其中電源給DSP進行供電，LED和SDRAM用于顯示存儲大量數據信息，JTAG為接口電路，可向DSP輸入實時數據，同時鍵盤通過RS485總線實現與DSP的連接，實現人機連接，最后，系統將流量測量結果通過D/A模塊處理傳至流量數據輸出模塊向外發，進行實時流量監測，從而提高儀表抗噪聲的能力，擴展了儀表量程范圍，這樣可以對流體流量進行準確測量和實時監控。