[实用新型]采用自动跟踪数字滤波电路的涡街流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种计量仪器。特别是涉及一种用于测量气体、液体、蒸汽流量的带有自动跟踪数字滤波电路的涡街流量计。

背景技术

涡街流量计，是根据卡门涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量，或者，质量流量的体积流量计。广泛用于各种行业气体、液体、蒸汽流量的计量，也可用于测量含有微小颗粒、杂质的混浊液体，并可作为流量变送器广泛用于自动化控制系统中。

传统的涡街流量计电路大多采用有源滤波的硬件方式滤波，或者，采用数字滤波的软件滤波方式进行滤波，使用硬件方式滤波用来处理涡街信号时，处理涡街信号的响应速度快，并且，几乎没有延时，但这种有源滤波电路的处理方式相对于涡街量程的下限信号来说，处理效果并不十分理想。而采用软件滤波的方式对涡街量程中、下限的低频信号进行处理时，涡街信号采集的准确性及稳定性效果明显优于有源滤波电路的处理方式，有效地拓展了涡街信号的可测范围，但采用软件滤波方式的数据运算量非常大，处理涡街信号的响应速度慢，延时较长，对硬件系统的电源要求高，功耗大，不能按工业信号的输出标准，将涡街电路设计成两线制模拟信号输出形式的仪表，制约了涡街流量计的功能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种兼顾处理高频涡街信号时，硬件滤波响应速度快，和处理中、低频涡街信号时，软件滤波准确的优点，又实现了低功耗，且测量结果采用两线制模拟信号输出形式的涡街流量计。

本实用新型所采用的技术方案是：一种采用自动跟踪数字滤波电路的涡街流量计，包括：涡街信号预处理电路、CPU处理电路、键盘输入电路、显示电路，自动增益电路、可控滤波器电路和测量输出电路，所述的预处理电路将涡街流量信号采集、放大后分两路输出，一路直接输入到所述的CPU处理电路的A/D采集端口，另一路输入到所述的自动增益电路，由所述的自动增益电路进行放大后输入到所述的可控数字滤波器电路，所述的显示电路显示所述的键盘输入和检测结果的信息，检测结果的信息还可以通过所述的测量输出电路输出。

所述的测量输出电路，包括：频率输出电路、D/A输出电路和通讯输出电路，通过所述的频率输出电路、D/A输出电路和通讯输出电路，把涡街流量计的输出信息与适配的其他设备相连接。

所述的CPU处理电路U1采用的是TI公司的系列单片机，型号是MSP430，通过外接存储器U6来增加内存容量，所述的预处理电路的芯片采用TI公司的放大器，型号是INA126，所述的可控滤波器电路芯片U2采用的是开关电容滤波芯片，型号是MAX281。

本实用新型所的有益效果是：既保持处理高频涡街信号时，硬件滤波响应速度快，和处理低频涡街信号时软件滤波准确的优点，又实现了低功耗，且测量结果采用两线制模拟信号输出形式.

附图说明

图1是本实用新型电路构成方框图；

图2是本实用新型电路的电原理图；

图3是本实用新型CPU处理电路的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

图1是本实用新型电路构成方框图；如图1所示，本实用新型工作原理是，本实用新型自动跟踪数字滤波电路的涡街流量计，包括：涡街信号预处理电路、CPU处理电路、键盘输入电路、显示电路，还包括：自动增益电路、可控滤波器电路和测量输出电路，预处理电路将涡街流量信号采集、放大后分两路输出，一路直接输入到CPU处理电路的A/D采集端口，另一路输入到自动增益电路，由自动增益电路进行放大后输入到可控数字滤波器电路，显示电路显示键盘输入和检测结果的信息，检测结果的信息还可以通过测量输出电路输出。

测量输出电路，包括：频率输出电路、D/A输出电路和通讯输出电路，通过频率输出电路、D/A输出电路和通讯输出电路，把涡街流量计的输出信息与适配的其他设备相连接。

CPU处理电路采用的是TI公司的系列单片机，型号是MSP430，通过外接存储器U6来增加内存容量，预处理电路的芯片采用TI公司的放大器，型号是INA126，可控滤波器电路芯片U2采用的是开关电容滤波芯片，型号是MAX281。

图2是本实用新型电路的电原理图；如图2所示，在涡街流量信号处理系统的硬件电路设计中，增加了自动增益电路和数字可控滤波器电路；在软件设计中，在原有的频率采集和信号频谱分析的基础上，增加了信号处理方式的智能控制软件。