基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)技術(shù)方案

渦街流量計測流量時易受噪聲影響，現(xiàn)場測量精度得不到保證，量程比受限；本實用新型專利技術(shù)公開了一種基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，經(jīng)電荷放大以及程控放大模塊適當放大，再經(jīng)濾波電路濾波處理后由TMS320LF2407A系列DSP對信號處理再次輸出結(jié)果，從而提高儀表抑制噪聲的能力，擴展量程比，對流體流量進行準確測量和實時監(jiān)控。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及精確測量流體流量
，具體為一種基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
流體流量在工業(yè)運用中是測量的一項重要的指標，由于工業(yè)現(xiàn)場充滿了各種噪聲，如管道振動、流體脈動、環(huán)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(chǎn)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(shè)定一個測量的下限量程，從而導(dǎo)致測量量程受到限制，現(xiàn)在國內(nèi)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(jié)合自身設(shè)計的專用芯片和數(shù)字信號處理方法對信號的檢測處理；因此，研究出數(shù)字信號處理方法和設(shè)計出高性能的處理芯片來完成處理工作具有重要意義。本技術(shù)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(tǒng)，采用TMS320LF2407A DSP芯片作為微處理器，應(yīng)用數(shù)字濾波和功率譜分析相結(jié)合的方法處理分析渦街流量信號，其系統(tǒng)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(chǎn)的損失。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)目的是提供一種基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，已解決現(xiàn)有技術(shù)抗干擾性和精確性上的難題。為了達到上述目的，本技術(shù)所采取的技術(shù)方案為:基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊；供電模塊及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中的電荷放大模塊進行處理；數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和RS485總線；數(shù)據(jù)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(jīng)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(shù)據(jù)輸出模塊包括D/A模塊和流量數(shù)據(jù)輸出模塊；當數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊中DSP處理芯片處理后與數(shù)據(jù)輸出模塊連接進行D/A轉(zhuǎn)換輸出，這就使流量數(shù)據(jù)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(tǒng)，其特征在于:供電模塊及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)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(xiàn)A/D模塊及D/A模塊與DSP之間的連接，完成數(shù)據(jù)由DSP的輸入輸出；RS485總線實現(xiàn)鍵盤與DSP的連接，實現(xiàn)人及數(shù)據(jù)傳送。所述的基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)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(jīng)濾波電路處理從而提高測量精度；DSP是系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息；JTAG為接口電路，與鍵盤一起向DSP輸入人為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)流量實時在線監(jiān)控。所述的基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)輸出模塊包括D/A模塊和流量數(shù)據(jù)輸出模塊；D/A模塊是由16位AD組成；流量數(shù)據(jù)輸出模塊是模擬量輸出模塊；當數(shù)據(jù)經(jīng)DSP芯片處理后與進行D/A轉(zhuǎn)換輸出，這就完成了流量數(shù)據(jù)的精確無誤輸出。本技術(shù)首先將流量信號通過渦街流量傳感器接收，經(jīng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信息，JTAG為接口電路，可向DSP輸入實時數(shù)據(jù)，同時鍵盤通過RS485總線實現(xiàn)與DSP的連接，實現(xiàn)人機連接，最后，系統(tǒng)將流量測量結(jié)果通過D/A模塊處理傳至流量數(shù)據(jù)輸出模塊向外發(fā)，進行實時流量監(jiān)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(jiān)控。本技術(shù)的優(yōu)點是:本技術(shù)的電路簡單可靠、數(shù)據(jù)傳輸可靠、操作簡單、安全價值高、便于維護等許多優(yōu)點。【附圖說明】圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)框圖【具體實施方式】結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，包括供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊中渦街流量傳感器⑴接收流量信號，經(jīng)電荷放大⑵以及程控放大⑶模塊適當放大，再由濾波電路(4)濾波處理之后，送入A/D模塊(5)處理后通過RS232總線(6)傳送到TMS320LF2407A系列的DSP(7)中，完成信號離散量化，同時數(shù)據(jù)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(8)給DSP(7)進行供電，LED (10)和SDRAM(9)用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息，JTAG(13)為接口電路，可向DSP (7)輸入實時數(shù)據(jù)，同時鍵盤(12)通過RS485總線(11)實現(xiàn)與DSP(7)的連接，實現(xiàn)人機連接，最后，系統(tǒng)將流量測量結(jié)果通過D/A模塊(14)處理傳至流量數(shù)據(jù)輸出模塊(15)向外發(fā)，進行實時流量監(jiān)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(jiān)控。原理如圖1所示，此設(shè)計分為兩部分，第一部分是流量信號采集及放大濾波處理，渦街流量傳感器接收流量信號，經(jīng)電荷放大以及程控放大模塊適當放大，再經(jīng)濾波電路濾波處理；第二部分是DSP控制處理模塊，將信號經(jīng)A/D模塊處理傳送到DSP中，對信號進行分析處理得到流量值，其中電源給DSP進行供電，LED和SDRAM用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息，JTAG為接口電路，可向DSP輸入實時數(shù)據(jù)，同時鍵盤實現(xiàn)與DSP的連接，實現(xiàn)人機連接，最后，將流量測量結(jié)果通過D/A模塊處理傳至流量數(shù)據(jù)輸出模塊向外發(fā)，進行實時流量監(jiān)測。【主權(quán)項】1.基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊；供電模塊及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中的電荷放大模塊進行處理；數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和RS485總線；數(shù)據(jù)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(jīng)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(shù)據(jù)輸出模塊包括D/A模塊和流量數(shù)據(jù)輸出模塊；當數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊中DSP處理芯片處理后與數(shù)據(jù)輸出模塊連接進行D/A轉(zhuǎn)換輸出，這就使流量數(shù)據(jù)進行了精確的實時顯示了。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于:供電模塊及數(shù)據(jù)采本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
基于DSP的流量計信號處理系統(tǒng)，其特征在于包括：供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊；供電模塊及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中的電荷放大模塊進行處理；數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的RS232總線和RS485總線；數(shù)據(jù)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(jīng)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(shù)據(jù)輸出模塊包括D/A模塊和流量數(shù)據(jù)輸出模塊；當數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊中DSP處理芯片處理后與數(shù)據(jù)輸出模塊連接進行D/A轉(zhuǎn)換輸出，這就使流量數(shù)據(jù)進行了精確的實時顯示了。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅倩，劉駿，孫奇，趙敏，張占順，張亞，張子良，
申請(專利權(quán))人：安徽理工大學(xué)，
類型：新型
國別省市：安徽;34