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    按照質(zhì)量流量計(jì)信號(hào)處理方式分類(lèi)
    發(fā)布時(shí)間:2022-05-06 08:59:49

    質(zhì)量流量計(jì)從信號(hào)處理方式來(lái)分類(lèi),有模擬式質(zhì)量流量計(jì)和數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)兩大類(lèi)。下面分別就這兩種信號(hào)處理方式進(jìn)行分析。

    1、模擬式質(zhì)量流量計(jì)

    早期的質(zhì)量流量計(jì)都是模擬式的。所謂模擬式質(zhì)量流量計(jì),包括兩方面內(nèi)容:驅(qū)動(dòng)電路的模擬式控制和傳感器輸出信號(hào)的模擬式處理。

    (1)驅(qū)動(dòng)電路的模擬式控制

    驅(qū)動(dòng)電路主要給傳感器供電,但并不是簡(jiǎn)單地提供一個(gè)直流電壓源或交流電壓源。驅(qū)動(dòng)電路的組成較復(fù)雜,包括放大電路、選頻電路、比較電路、調(diào)幅電路等。驅(qū)動(dòng)信號(hào)是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的,而不是靜態(tài)由穩(wěn)壓電源提供。具體產(chǎn)生過(guò)程,在質(zhì)量流量計(jì)傳感器和變送器電纜連接完成后,變送器上電,此時(shí)傳感器會(huì)在上電瞬間產(chǎn)生包括各種頻率的電雜波。雜波信號(hào)進(jìn)人到變送器后,經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路的選頻電路,挑選出某一頻率的波形進(jìn)行放大,放大后再反饋到傳感器。

    這一過(guò)程反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,很快就產(chǎn)生一個(gè)能讓傳感器啟動(dòng)工作的,信號(hào)頻率等于傳感器固有頻率的正弦波。當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)被放大到足以使傳感器穩(wěn)定工作時(shí),穩(wěn)幅電路開(kāi)始起作用,保證驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值不再增大,而是穩(wěn)定在某確定值。這樣就完成了模擬式流量計(jì)的傳感器起振。如果想改變驅(qū)動(dòng)正弦波信號(hào)的電壓大小,可以通過(guò)調(diào)幅電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的組成都由模擬電路組成,包括電阻、電容、二極管、運(yùn)放等,所以叫模擬驅(qū)動(dòng)電路。

    (2)傳感器信號(hào)的模擬式處理

    當(dāng)傳感器振動(dòng)工作時(shí),會(huì)輸出兩路幅值和頻率相同,相位差隨流量成正比的正弦波信號(hào)。這兩個(gè)正弦波信號(hào)首先進(jìn)行濾波、整形、運(yùn)算放大,然后對(duì)經(jīng)過(guò)處理的兩路信號(hào)進(jìn)行和差化積運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果是傳感器的流量大小成比例的模擬直流電壓。這一直流電壓再進(jìn)行壓頻轉(zhuǎn)換,變換出成比例的頻率信號(hào)。頻率信號(hào)計(jì)數(shù)器接收,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出到MCU芯片,然后計(jì)算出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流量,同時(shí)換算出體積流量,供用戶(hù)選擇使用。

    從傳感器輸出的模擬正弦波開(kāi)始,直到被MCU芯片接收,整個(gè)過(guò)程都是模擬處理,故稱(chēng)為模擬式質(zhì)量流量計(jì)。模擬式質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好,測(cè)量精度高;缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,制造成本高,更容易受到外界干擾。

    2、數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)

    數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)是針對(duì)模擬式質(zhì)量流量計(jì)而言的。所謂數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì),包括驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字化處理和傳感器信號(hào)輸出的數(shù)字化處理。

    (1)驅(qū)動(dòng)電路數(shù)字化處理

    驅(qū)動(dòng)電路工作狀態(tài)由芯片MCU控制。具體來(lái)講,驅(qū)動(dòng)電路的工作原理與模擬電路相同,但是驅(qū)動(dòng)電路的輸出被分成兩路:一路傳送到傳感器,驅(qū)動(dòng)傳感器振動(dòng)工作;另一路經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后被送到MCU電路。MCU判斷電路的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路的輸出,使得驅(qū)動(dòng)電路的輸出能恒定在某一確定電壓值。這一帶數(shù)字反饋的處理過(guò)程被稱(chēng)作驅(qū)動(dòng)數(shù)字化。

    (2)傳感器信號(hào)輸出數(shù)字化處理

    傳感器起振正常工作后,會(huì)輸出兩路幅值和頻率完全相同的正弦波,對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行處理就會(huì)得到介質(zhì)的質(zhì)量流量。所謂的數(shù)字化處理,是信號(hào)從傳感器輸出后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單濾波就直接進(jìn)人到功能強(qiáng)大的MCU芯片,所有的信號(hào)處理包括運(yùn)放、整型、A/D轉(zhuǎn)換、計(jì)算及送顯等都是由MCU芯片來(lái)完成,大大降低了生產(chǎn)成本,也使得產(chǎn)品的可靠性和一致性都有所提高。

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