专利名称：微电脑开方积算器的制作方法
技术领域：
本发明属于测量物体流量的自动化仪表。
开方积算器是用于测量物体流量的二次仪表，它可将一次仪表(传感器)输出的毫安级电流信号加以处理，以数字形式显示出流量的瞬时大小和流量的累积值。目前国内使用的DD2-II、DD2-III型开方积算器均为模拟电路，精度低，温漂大，而且其采用的电磁式计数器为机械传动式计数，易损坏，使用寿命最长一年。较好的是ZLJ型流量积算器，它取消了电磁式计数器，延长了使用寿命，但由于仍是采用V/f转换电路，还是存在温漂大的问题，而且这种仪表在实现掉电保护功能时，需使用电池，一旦电池失效，又没及时更换，就失去保护功能，使用起来不方便，此外该仪表使用前还需作校验调整工作，规程繁杂，不便于操作人员的现场使用。
本发明旨在克服上述弊病，提供一种使用寿命长，温漂小，精度高，具有不需要内外电源的掉电保护功能，并且使用前无需进行人工校验调整的开方积算器。
本发明是由输入电流电压变换电路，输出接口电路，显示电路，掉电保护电路，电压电流变换电路，电路组连部件及导线，电路板，装置框架和壳体等组装而成。其特征在于本仪表采用十六位微处理机来完成A/D转换，开方、累积运算、查表、控制等功能，在掉电保护电路里采用了非易失性存贮器NVRAM。具体工作过程及原理如下输入电流电压转换电路由精密电阻R1组成，从传感器输入的毫安级电流经过该电路转换成电压，通过PO·O端口输入微机，CPU发出命令，对输入信号进行A/D转换，数字滤波，采样周期为100ms，滤波后的值即代表传感器输出的二进制值，再通过查表查出其二进制平方根，以十位A/D转换的最大值为满量程，将此根换算成百分比，然后将百分数转为三位BCD码，输入到由驱动集成块5和译码集成块6组成的输出接口电路，再通过由集成块7组成的显示电路显示出流体流量的瞬时值。微机内设有时钟，每100ms由CPU发出指令，将查表所得到值进行累积运算，然后通过输出接口输入显示电路，显示出流量的累积值。在完成这些功能的同时，微处理机还从端口PWM输出脉冲调宽信号，输入到电压电流变换电路，该电路是由集成块8、R2、C2组成的积分电路，集成块9及晶体管BG1组成，脉冲调宽信号经集成块8和R2C2积分电路，变成1～5伏电压，再经集成块9，晶体管BG1，转换成0～10mA或4～20mA电流，供反馈控制等使用。掉电保护电路是由集成块10和非易失性存贮器3组成，当电压低于180V时，集成电路10发出一高电平中断信号，通过EXTIN端口输入微电脑，再通过软件程序把需要保存的数据存入NVRAM非易失性存贮器3，通电后，又通过软件将存入的数据读出送入计算机，从而完成断电保护功能。锁存器2和只读存贮器4是与微机配套使用的。
本发明不仅取消了机械传动式电磁计数器，延长了仪表使用寿命，而且由于采用十六位微处理实现A/D转换、开方、累积、查表及控制等功能，所以克服了模拟电路的零漂问题，提高了仪表的工作速度和稳定性，精度由原来的1％提高到0.5％，实际操作中不需要进行复杂的校验调整工作。此外，由于采用非易失性存贮器实现掉电保护，所以可以不用内部电池和外部电源，提高了掉电保护的可靠性。
图1本发明实施例DF-98微电脑开方积算器电路图，其中1.十六位微处理机2.锁存器3.非易失性存贮器4.只读存贮器5.输出接口驱动集成块6.输出接口译码集成块7.显示电路集成块8.9.电压电流变换电路集成块10.掉电保护电路集成块实施例DF-98微电脑开方积算器说明输入电流电压转换电路采用0.1级精密电阻500/250Ω两档，通过500Ω(或250Ω)电阻可将输入的0～10mA(或4～20mA)电流转换成0～5V(或1～5V)电压输入微电脑，本实施例采用了MCS-96系列中的8098十六位微处理机及与其配套使用的373锁存器和2764只读存贮器。该机运算速度块，精度高，机内含有十位四路A/D转换器，由CPU发出指令，将输入的电压信号进行A/D转换，变成二进制数字量，(采样周期为100ms)，再进行数字滤波，并将此值查开方表得出二进制平方根，以十位A/D转换的最大值为满量程，将此根换算成百分比，再转为三位BCD码，通过输出接口输入显示电路，显示出流量的瞬时值。输出接口采用244作驱动集成电路，137作译码集成电路，显示电路采用9块4511集成电路。8098微处理机内设设有时钟，每100ms由CPU发出指令，将上述查表得出的值进行累积运算，再通过输出接口输入显示电路，显示流量的累积值。微处理机还将脉冲调宽信号经PWM端口输入到电压电流变换电路，该电路中的R2为1K，C2为0.1μ，集成块8、9分别采用CD4049和LM358，BG，采用C2120，脉冲调宽信号经R2、C2组成的积分电路变成1～5V电压信号，再经LM358和C2120变换成0～10mA或4～20mA电流供用户选择使用。本仪表的掉电保护电路采用了集成块LM358和非易失性存贮器2210，当电压低于180V时，LM358向微机发出一高电平中断信号，CPU发出指令，将需要保存的值存入非易失性存贮器2210，断电后，该存贮器可在不需任何内外电源的情况下长期保存这些数据，通电后，微机又可将这些数据读出送入计算机，本仪表精度可达0.5％。
权利要求1.一种测量物体流量的自动化仪表，它由输入电源电压转换电路、输出接口电路、显示电路、掉电保护电路、电压电流变换电路、电路组联部件及导线、电路板、装置框架和壳体等组装而成，其特征在于本仪表采用十六位微处理机来完成A/D转换、开方、累积运算、查表等功能，在掉电保护电路里采用了非易失性存贮器NVRAM。
专利摘要一种测量物体流量的自动化仪表，它采用十六位微处理机作为仪表的核心部件，掉电保护部分使用了非易失性存贮器NVRAM，从而克服了以往模拟电路仪表的零漂问题，提高了仪表的工作精度和速度，实际操作中不需要进行校验调整工作，掉电保护电路不用内部电池或外部电源，使用方便，并提高了掉电保护的可靠性。
文档编号G06F7/48GK2044360SQ89200600
公开日1989年9月13日 申请日期1989年1月13日 优先权日1989年1月13日
发明者邹而样 申请人:太原市东方仪表厂