專利名稱：窄帶濾波微流量電磁流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流量測量儀表，更準(zhǔn)確地說，是涉及一種用于微流量測量的 電磁流量計。
技術(shù)背景現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，尤其醫(yī)藥衛(wèi)生、生物工程和精細(xì)化工等行業(yè)需要微流量測量的場 合越來越多，然而微流量電磁流量計一次表輸出的感應(yīng)電動勢(流量信號)是疊加著多種 噪聲干擾的弱信號，信噪比很低，導(dǎo)致微流量電磁流量計的分辨率差，準(zhǔn)確度不高
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種微流量電磁流量計，用窄帶濾波技術(shù)，對微流量電 磁流量計一次表輸出的、只有微伏級的感應(yīng)電動勢，進(jìn)行前置放大、窄帶濾波、信號解調(diào)，獲 得流速信號的基波，再對其進(jìn)行積算即可測出流體的流量，實現(xiàn)微流量的準(zhǔn)確測量。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)窄帶濾波微流量電磁流量計，其組成包括儀表機殼，所述的儀表機殼中裝有電路 板，所述的電路板上包括輸入信號調(diào)理電路、激磁驅(qū)動電路和電源電路，所述的輸入信號調(diào) 理電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器連接，所述的微處理器分別與顯示 器、解調(diào)控制電路連接，所述的解調(diào)控制電路與激磁驅(qū)動電路連接。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的輸入信號調(diào)理電路包括前置放大電 路、窄帶濾波電路、信號解調(diào)電路和低通放大電路，其各組成部分間具有電路連接關(guān)系。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的A/D轉(zhuǎn)換器為美國INTERSIL公司的 ICL7135單片雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的微處理器為香港TI公司的MSP430單片機或荷蘭 PHILIPS公司80C552單片機。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的激磁驅(qū)動電路是由4只功率晶體管構(gòu) 成的切換激磁電流的方向，產(chǎn)生微流量電磁流量計所需的交變磁場的電路。有益效果1、本實用新型采用窄帶濾波技術(shù)，濾除微流量電磁流量計一次表輸出的感應(yīng)電動 勢的高次諧波，降低干擾噪聲的影響，提高流速信號的信噪比，可使微流量電磁流量計的測 量下限達(dá)到0. 002m3/h (流速0. 026m/s)，實現(xiàn)微流量的準(zhǔn)確測量。2、本實用新型的微處理器是采用高性能單片機MSP430，為系統(tǒng)提供了硬件載體， 并嵌入控制、管理及數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)解調(diào)控制信號的生成、流速信號的積算、多段非線 性校正等，進(jìn)一步提高微流量電磁流量計的性能指標(biāo)。3、本實用新型的A/D轉(zhuǎn)換器采用了 ICL7135單片41/2位雙積分?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換器，提高 抗工頻干擾的能力，確保對流速信號進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。4、本實用新型采用微處理器內(nèi)部的功能單元和軟件程序，產(chǎn)生控制信號解調(diào)電路 工作的脈沖信號，使儀表的硬件結(jié)構(gòu)簡捷，可靠性提高。[0014]5、本實用新型采用功率晶體管構(gòu)成激磁驅(qū)動電路，在微處理器的控制下，準(zhǔn)確地變換激磁電流的方向，驅(qū)動微流量電磁流量計的激磁線圈產(chǎn)生所需要的交變磁場。6、本實用新型的顯示器采用內(nèi)置漢字庫的圖形液晶顯示屏，提供字跡清晰、信息 量大的漢字化人機界面。7、本實用新型引入了智能化設(shè)計，操作簡單，方便儀表的校驗和用戶的使用。本實用新型的目的、特征及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖作進(jìn)一步說明。

附圖1是本實用新型的硬件連接示意圖。附圖2是本實用新型的輸入信號調(diào)理電路方框圖。附圖3是本實用新型的A/D轉(zhuǎn)換電路原理圖。附圖4是本實用新型的微處理器及顯示電路原理圖。附圖5是本實用新型的激磁驅(qū)動電路原理圖。附圖6是本實用新型的一種儀表結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)電子線路繪圖的規(guī)定，相同標(biāo)號之間的線路之間具有連接關(guān)系。
具體實施方式
實施例1 參照附圖，詳細(xì)敘述本實用新型優(yōu)選的具體實施例。如附圖1中，窄帶濾波微流量電磁流量計，其組成包括儀表機殼1，所述的儀表機 殼中裝有電路板，所述的電路板上包括輸入信號調(diào)理電路2、激磁驅(qū)動電路6和電源電路7， 所述的輸入信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換器3連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器5連接，所述 的微處理器分別與顯示器8、解調(diào)控制電路5連接，所述的解調(diào)控制電路與激磁驅(qū)動電路6 連接。實施例2 實施例1中的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的輸入信號調(diào)理電路包括前置 放大電路、窄帶濾波電路、信號解調(diào)電路和低通放大電路，其各組成部分間連接如圖2，各器 件之間具有相同標(biāo)號的線路具有連接關(guān)系。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的A/D轉(zhuǎn)換器可以采用美國INTERSIL公 司的ICL7135單片雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器，或者采用其他可替代器件。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的微處理器可以采用香港TI公司的 MSP430單片機，或者采用其他可替代器件。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的解調(diào)控制電路采用微處理器內(nèi)部的功 能單元和軟件程序來實現(xiàn)。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的激磁驅(qū)動電路可以是由4只功率晶體 管構(gòu)成的電路，用來切換激磁電流的方向，產(chǎn)生微流量電磁流量計所需的交變磁場。所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，所述的顯示器可以采用內(nèi)置漢字庫的圖形液
晶顯不屏。使用過程中，微流量電磁流量計檢測電極間輸出的感應(yīng)電動勢(流量信號)，經(jīng)前置放大、窄帶濾波、信號解調(diào)和低通放大電路，獲得流速信號，然后送人A/D電路轉(zhuǎn)換為數(shù) 字量，再接至微處理器進(jìn)行處理和積算，得到流體速度(米/秒)、瞬時流量(立方米/小 時)、累計流量(立方米)等流體參數(shù)，并以程序代碼的形式傳送到顯示電路，由圖形液晶顯 示屏進(jìn)行漢字化顯示。同時由微處理器內(nèi)部的功能單元和軟件程序，產(chǎn)生控制激磁電流變 換方向的脈沖信號 和控制信號解調(diào)電路工作的脈沖信號，驅(qū)動微流量電磁流量計的激磁線 圈產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而實現(xiàn)對流量信號的調(diào)制-解調(diào)。
權(quán)利要求一種窄帶濾波微流量電磁流量計，其組成包括儀表機殼，其特征是所述的儀表機殼中裝有電路板，所述的電路板上包括輸入信號調(diào)理電路、激磁驅(qū)動電路和電源電路，所述的輸入信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器連接，所述的微處理器分別與顯示器、解調(diào)控制電路連接，所述的解調(diào)控制電路與激磁驅(qū)動電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，其特征是所述的輸入信號調(diào) 理電路包括前置放大電路、窄帶濾波電路、信號解調(diào)電路和低通放大電路，其各組成部分間 具有電路連接關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，其特征是所述的A/D轉(zhuǎn)換 器為美國INTERSIL公司的ICL7135單片雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的微處理器為香港TI公 司的MSP430單片機或荷蘭PHILIPS公司80C552單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的窄帶濾波微流量電磁流量計，其特征是所述的激磁驅(qū) 動電路是由4只功率晶體管構(gòu)成的切換激磁電流的方向，產(chǎn)生微流量電磁流量計所需的交 變磁場的電路。
專利摘要窄帶濾波微流量電磁流量計?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，尤其醫(yī)藥衛(wèi)生、生物工程和精細(xì)化工等行業(yè)需要微流量測量的場合越來越多，然而微流量電磁流量計一次表輸出的感應(yīng)電動勢(流量信號)是疊加著多種噪聲干擾的弱信號，信噪比很低，導(dǎo)致微流量電磁流量計的分辨率差，準(zhǔn)確度不高。本產(chǎn)品組成包括儀表機殼，所述的儀表機殼中裝有電路板，所述的電路板上包括輸入信號調(diào)理電路、激磁驅(qū)動電路和電源電路，所述的輸入信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器連接，所述的微處理器分別與顯示器、解調(diào)控制電路連接，所述的解調(diào)控制電路與激磁驅(qū)動電路連接。本產(chǎn)品用于工業(yè)，醫(yī)藥衛(wèi)生、生物工程和精細(xì)化工等需要微流量測量的行業(yè)。
文檔編號G01F1/60GK201569455SQ20092009995
公開日2010年9月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者孫晶華, 龐兵, 梁原華, 牛濱, 蔣永清, 陳松景 申請人:哈爾濱理工大學(xué)