数模混合滤波低流速电磁流量计的制作方法
【技术领域】 [0001] ：
[0002] 本实用新型涉及一种数模混合滤波低流速电磁流量计。
【背景技术】 [0003] ：
[0004] 电磁流量计作为测量流量的主要仪表，广泛应用于工业生产过程中，对各类管道 内流体的流量、流速进行准确测量。电磁流量计的发展和应用就是其抗干扰技术的发展，特 别是在流体的流速比较低时，流量信号的处理非常复杂。由于其信号微弱，干扰和噪声大， 且处理低流速流量信号的调理电路各有利弊，导致信噪比低、分辨率差，低流速流量的测量 准确度难以提高。因此，限制了低流速电磁流量计的发展和应用。
[0005] 【实用新型内容】：
[0006] 本实用新型的目的是提供一种数模混合滤波低流速电磁流量计。
[0007] 上述的目的通过以下的技术方案实现：
[0008] -种数模混合滤波低流速电磁流量计，其组成包括：壳体，所述的壳体内有控制主 板，所述的控制主板上安装有微控制器，所述的微控制器分别与A/D转换电路、激磁控制电 路、LCD控制电路、按键控制电路、存储器、通讯接口连接，所述的A/D转换电路与信号调理 电路连接，所述的激磁控制电路与激磁驱动电路连接，所述的激磁驱动电路与低流速电磁 流量传感器连接，所述的LCD控制电路、所述的按键控制电路分别与人机交互装置连接。
[0009] 所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的微控制器包括单片机、定时器、电 源检测器，所述的单片机的型号为TMS320F2812PGFA。
[0010] 所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的信号调理电路包括差分放大电 路，所述的差分放大电路与数模混合滤波器连接；所述的数模混合滤波器包括乘法型数模 转换器，所述的乘法型数模转换器分别与低通滤波器、基准波形发生器ROM连接，所述的基 准波形发生器ROM与地址发生与控制电路连接。
[0011] 所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的壳体外侧装有人机交互装置，所 述的人机交互装置包括LCD显示屏、操作按键，所述的LCD显示屏与LCD控制电路连接，所 述的操作按键与LCD控制与所述的按键控制电路连接。
[0012] 有益效果：
[0013] 1.本实用新型由于在流速较低时，流量传感器产生的感应电压信号微弱并伴随 着多种干扰和噪声，且干扰和噪声信号的幅度甚至比感应信号本身的幅度还大，用数模混 合滤波技术对其进行信号调理，在有效地消除微分噪声的同时对其它干扰和噪声的影响也 有很好的抑制作用，从而获得更高信噪比的流量信号，测量准确度高，可靠性强、稳定性好， 大大改善低流速电磁流量计的性能指标。
[0014] 本实用新型的数模混合滤波器，是以乘法型数模转换器为核心器件，实现模拟量 与数字量四象限乘法的运算。采用相关测量中的最优滤波原理，具有最小方差意义下的最 大信噪比和较强的抗干扰能力，从而较理想的克服干扰。
[0015] 本实用新型的放大器采用差动放大电路，输入阻抗大，同时具有较高的共模抑制 比、高放大倍数、低温漂、低非线性等，可以对传感器输出的非常微弱的低频交流信号(通常 只有mV级甚至更低）进行有效放大。
【附图说明】 [0016] ：
[0017] 附图1是本实用新型的结构示意图。
[0018] 附图2是附图1中单片机电路的第一部分电路原理图。
[0019] 附图3是附图1中单片机电路的第二部分电路原理图。
[0020] 附图4是附图1中信号调理电路及数模混合滤波器原理框图。
[0021] 附图5是附图3中差分放大电路的原理图。
[0022] 附图6是附图3中乘法型数模转换器的电路原理图。
[0023] 附图7是附图3中低通滤波器电路原理图。
[0024] 附图8是本实用新型的人机交互装置原理框图。
[0025] 图中：相同电路符号之间具有连接关系。
【具体实施方式】 [0026] ：
[0027] 实施例1:
[0028] -种数模混合滤波低流速电磁流量计，其组成包括：壳体1，所述的壳体内有控制 主板2,所述的控制主板上安装有微控制器3,所述的微控制器分别与A/D转换电路4、激磁 控制电路5、IXD控制电路6、按键控制电路7、存储器8、通讯接口 9连接，所述的A/D转换 电路与信号调理电路10连接，所述的激磁控制电路与激磁驱动电路11连接，所述的激磁驱 动电路与低流速电磁流量传感器12连接，所述的LCD控制电路、所述的按键控制电路分别 与人机交互装置13连接。
[0029] 实施例2:
[0030] 根据实施例1所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的微控制器包括单片 机、定时器、电源检测器，所述的单片机的型号为TMS320F2812
[0031] PGFA0
[0032] 实施例3:
[0033] 根据实施例1或2所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的信号调理电路 包括差分放大电路14,所述的差分放大电路与数模混合滤波器15连接；所述的数模混合滤 波器包括乘法型数模转换器16,所述的乘法型数模转换器分别与低通滤波器17、基准波形 发生器R0M18连接，所述的基准波形发生器ROM与地址发生与控制电路19连接。
[0034] 实施例4:
[0035] 根据实施例1或2所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，所述的壳体外侧装有 人机交互装置，所述的人机交互装置包括LCD显示屏20、操作按键21，所述的LCD显示屏与 LCD控制电路连接，所述的操作按键与LCD控制与所述的按键控制电路连接。
[0036] 实施例5:
[0037] 根据实施例1-4所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，其滤波方法包括如下步 骤：
[0038] 设滤波器的输入信号为，其中是有用信号脉冲，是信道
[0039] 噪声，滤波器输出信号，其中是有用信号分量，是噪声分量；
[0040] 设滤波器的转移函数为，希望在某一时刻(进行判决瞬间）使信噪比为最大，取与 之比，以表示，即
[0041]
【主权项】
1. 一种数模混合滤波低流速电磁流量计，其组成包括：壳体，其特征是：所述的壳体内 有控制主板，所述的控制主板上安装有微控制器，所述的微控制器分别与A/D转换电路、激 磁控制电路、LCD控制电路、按键控制电路、存储器、通讯接口连接，所述的A/D转换电路与 信号调理电路连接，所述的激磁控制电路与激磁驱动电路连接，所述的激磁驱动电路与低 流速电磁流量传感器连接，所述的LCD控制电路、所述的按键控制电路分别与人机交互装 置连接。
2. 根据权利要求1所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，其特征是：所述的微控制 器包括单片机、定时器、电源检测器，所述的单片机的型号为TMS320F2812PGFA。
3. 根据权利要求1或2所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，其特征是：所述的信 号调理电路包括差分放大电路，所述的差分放大电路与数模混合滤波器连接；所述的数模 混合滤波器包括乘法型数模转换器，所述的乘法型数模转换器分别与低通滤波器、基准波 形发生器ROM连接，所述的基准波形发生器ROM与地址发生与控制电路连接。
4. 根据权利要求1或2所述的数模混合滤波低流速电磁流量计，其特征是：所述的壳 体外侧装有人机交互装置，所述的人机交互装置包括LCD显示屏、操作按键，所述的LCD显 示屏与LCD控制电路连接，所述的操作按键与LCD控制与所述的按键控制电路连接。
【专利摘要】数模混合滤波低流速电磁流量计。电磁流量计在流体的流速比较低时，流量信号的处理非常复杂、信噪比低、分辨率差。本实用新型组成包括：壳体（1），所述的壳体内有控制主板（2），所述的控制主板上安装有微控制器（3），所述的微控制器分别与A/D转换电路（4）、激磁控制电路（5）、LCD控制电路（6）、按键控制电路（7）、存储器（8）、通讯接口（9）连接，所述的A/D转换电路与信号调理电路（10）连接，所述的激磁控制电路与激磁驱动电路（11）连接，所述的激磁驱动电路与低流速电磁流量传感器（12）连接，所述的LCD控制电路、所述的按键控制电路分别与人机交互装置（13）连接。本实用新型用于电磁流量计。
【IPC分类】G01F1-58, G01F1-60
【公开号】CN204421980
【申请号】CN201520063466
【发明人】庞兵, 牛滨, 高月
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月29日