[发明专利]分体式涡街流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量测量仪表，特别是一种以数字信号处理器(DSP)为核心的分体式涡街流量计。

背景技术

涡街流量计是一种应用广泛的流量计。现有涡街式流量计将传感器的调理电路与信号处理部分集于一体，称为一体化的信号处理系统。这种涡街式流量计不能应用于高温环境，因为在高温条件下，其信号处理电路无法正常工作。因此，在某些温度较高的工业现场，为了保证系统工作的稳定性，需要将传感器的调理电路与信号处理部分分开，将信号处理部分远离高温环境。此外，某些特殊的安装现场也需要分体式仪表，如管道位置不便于人员靠近，仪表参数设置和流量读取较为困难时，就需要将仪表的人机接口部分加以延伸以方便使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以应用于高温场合和某些需要分体式仪表场合的分体式涡街流量计。

本发明所采用的技术方案是：

分体式涡街流量计，由传感器、调理电路模块、数字信号处理模块、屏蔽电缆组成。

所述的传感器包括涡街传感器、温度传感器和压力传感器。

所述的调理电路模块包括电荷放大、限幅放大和滤波电路，模拟差分转换电路，16位ADC，RS485电平转换电路，恒流源。

所述的数字信号处理模块包括DSP芯片，模拟差分转换电路，有源滤波电路，RS485电平转换电路，LCD，键盘，SRAM，EEPROM，欠压检测电路，电流输出电路，脉冲输出电路。

在所述的调理电路模块中，涡街传感器输出的涡街信号经电荷放大、限幅放大和滤波电路送到模拟差分转换电路，模拟差分转换电路的输出经屏蔽电缆远传给数字信号处理模块。

温度传感器和压力传感器信号经16位ADC转换成数字量，再由16位ADC的串口输出至RS485电平转换电路，转换成符合RS485电平的信号，通过屏蔽电缆传送至数字信号处理模块；同时，RS485电平转换电路还接收来自数字信号处理模块中DSP对ADC的控制信号。

在所述的数字信号处理模块中，涡街信号经模拟差分转换电路转换成单端信号，经有源滤波电路滤波后，送至DSP芯片的ADC输入端。

调理电路模块送来的温度、压力数字信号通过RS485电平转换电路转换成CMOS电平，送到DSP芯片的通用I/O口。

所述调理电路模块中的电荷放大、限幅放大和滤波电路中，放大器U2A、电容C1、C2、C4、C9、C10、C11、C7、电阻R2、R9、R12组成电荷放大器，放大器U1B、电容C5、C6、C3、电阻R4、R5、R3、R10、二极管D1、D2组成限幅放大和有源带通滤波器，放大器U2B、电容C16、C17、电阻R14、R15组成电平偏置电路。

所述调理电路模块中的模拟差分转换电路中，放大器U1A、电阻R7、R6、R11、电容C8组成反相器，放大器U1C、U1D、电阻R1、R8组成缓冲器。

所述数字信号处理模块中的模拟差分转换电路由放大器U7、电阻R20、R24、电容C20、C27、二极管D4、D5、D6、D7组成的减法电路构成；TP6处有一个固定的电平。

所述数字信号处理模块中的有源滤波电路由放大器U6B、U6C、电阻R16、R18、R19、R22、电容C25、C26、C21、C22组成。

所述温度传感器和压力传感器电路由恒流源、测试电阻R61、R68、电平偏置电阻R69组成；由放大器U17A、三极管Q3、Q4、稳压管Q2、电阻R59、电位器R58、电容C60组成恒流源，为压力传感器的电桥Ra、Rb、Rc、Rd以及温度传感器的电阻R67提供一个恒定的电流。

所述DSP芯片采用TMS320LF2407A。

在所述调理电路模块中，16位ADC U16采用AD7792芯片，RS485电平转换电路由3片RS485收发器U18、U19和U20组成，采用ISL4489芯片；AD7792的数据输入引脚DIN和数据输出引脚接至U18；AD7792芯片串口的时钟引脚SCLK接至U19；AD7792芯片串口的片选引脚接至U20。