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發(fā)布時(shí)間:2012/1/7 來(lái)源: 江蘇金湖德川儀表科技有限公司 閱讀次數(shù):138
超聲波流量計(jì)超聲波發(fā)生器應(yīng)用技術(shù)一般有三種形式:
1、超聲波流量計(jì)采用AVR高檔單片機(jī)控制 單片機(jī)是一種在一塊芯片上集成了CPU.RAM/ ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和I/O接口等單元的微控制芯片, 具有速度快,功能強(qiáng)、效率高、體積小,性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在各種控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。一般作為整個(gè)電路的主控芯片運(yùn)行,完成多種綜合功能。配合D/A轉(zhuǎn)換器和MOSFET功率模塊實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制.另外,單片機(jī)還具有對(duì)過(guò)流,過(guò)熱。欠壓等情況的中斷保護(hù)以及監(jiān)控功能。 單片機(jī)控制克服了模擬電路的固有缺陷,通過(guò)數(shù)字化的控制方法,得到高精度和高穩(wěn)定度的控制特性,并可實(shí)現(xiàn)靈活多樣的控制功能。
2、超聲波流量計(jì)采用DSP控制 數(shù)字信號(hào)處理器{DSP}是近年來(lái)迅速崛起的新一代可編程處理器。其內(nèi)部集成了波特率超聲波發(fā)生器和FiFO緩沖器,提供高速同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口,有的片內(nèi)還集成了采樣/保持和A/D轉(zhuǎn)換電路,并提供PWM信號(hào)輸出。與單片機(jī)相比,DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存儲(chǔ)器。 DSP屬于精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(Risc),大多數(shù)指令都能在一個(gè)周期內(nèi)完成并可通過(guò)并行處理技術(shù),在一個(gè)指令周期內(nèi)完成多條指令。同時(shí),DSP采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間,允許同時(shí)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。單片機(jī)的ALU只能做加法,而乘法則需 要由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),因而需要占用較多的指令周期,速度比較慢。與16位單片機(jī)相比。DSP執(zhí)行單指令的時(shí)間快8—10倍,一次乘法運(yùn)算時(shí)間快16-30倍。在超聲波發(fā)生器中。DSP可以完成除功率變換以外的所有功能,如主電路控制、系統(tǒng)實(shí)日十監(jiān)控及保護(hù)雖然DSP有著許多優(yōu)點(diǎn),但是它也存在一些局限性,如采樣頻率的選擇、PWM信號(hào)頻率及其精度、采樣延時(shí)、運(yùn)算時(shí)間及精度等。這些因素會(huì)或多或少地影響超聲波流量計(jì)電路的控制性能。
3、超聲波流量計(jì)采用FPGA控制 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)屬于可重構(gòu)器件,其內(nèi)部邏輯功能可以根據(jù)需要任意設(shè)定,具有集成度高、處理速度快。效率高等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要分為三部分:可編程邏輯塊、可編程I/O模塊、可編程內(nèi)部連線。所以一片F(xiàn)PGA就可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯.替代多塊集成電路和分立元件組成的電路。它借助于硬件描述語(yǔ)言(VHDL)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),采用三個(gè)層次(行為描述、PJL描述、門(mén)級(jí)描述)的硬件描述和自上至下(從系統(tǒng)功能描述開(kāi)始)的設(shè)計(jì)風(fēng)格,在可靠性、體積、成本上具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì).比較而言,DSP適合取樣速率低和軟件復(fù)雜程度高的場(chǎng)合使用;而當(dāng)系統(tǒng)取樣速率高(MHz級(jí)),數(shù)據(jù)率高(20MB/s以上)、條件操作少、任務(wù)比較固定時(shí),F(xiàn)PGA更有優(yōu)勢(shì)。
兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí),若在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量,輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。
電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善,產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用,電極表面形成絕緣膜,以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等,均會(huì)妨礙正常測(cè)量。
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