[发明专利]改进的低功耗两线制涡街流量计

摘要

本发明涉及流量检测领域，为一种改进后的低功耗两线制涡街流量计，包括压电传感器、差分电荷放大器、电压放大器、程控放大器、低通滤波器、电压跟随器、带通滤波器组、带通选择开关电路、峰值检测电路、整形电路、单片机、人机接口电路、4～20mA输出与电源管理电路、恒流源、温度传感器、压力传感器、差分放大器、16位模数转换器。采用少点数FFT频谱分析与模拟带通滤波器组相结合的方式处理涡街传感器信号，采用多周期等精度的频率测量方法，具备温度和压力补偿电路和功能，输出4～20mA直流电流、两线制工作。改进后的低功耗两线制涡街流量计量程比、测量精度和抗干扰能力均大幅度提高。

主权项

1、改进的低功耗两线制涡街流量计，包括压电传感器、差分电荷放大器、电压放大器、程控放大器、低通滤波器、电压跟随器、带通滤波器组、带通选择开关电路、峰值检测电路、整形电路、单片机、人机接口电路、4～20mA输出与电源管理电路、恒流源、温度传感器、压力传感器、差分放大器、16位模数转换器；其特征在于：压电传感器输出的电荷信号经过差分电荷放大器转变为电压信号，由于幅值非常小，所以，再经过一级固定的电压放大器和一级程控放大器；放大后的信号经过低通滤波器，滤除信号中的高频干扰，然后分为2路；第1路信号由电压跟随器(缓冲器)输出，被单片机自带的ADC采样和转换，变成数字量单片机对信号进行少点数的FFT，做周期图谱分析，得到信号的频率值，来选择带通滤波器组的通道；第2路信号送至带通滤波器组，进行滤波；由单片机的频谱分析结果来决定输出某路滤波后的信号；经过带通滤波器组的输出信号分为2路；第1路送至峰值检测电路；峰值检测电路将信号的峰值送至单片机ADC的输入端；单片机对信号的峰值进行采样和转换，并根据峰值来调整程控放大器的放大倍数，使信号的幅值达到最佳范围；第2路送至由比较器组成的整形电路进行整形，整形后的信号送至单片机的定时器输入端，采用捕获方式，利用多周期等精度方法进行计数单片机根据计数结果，将流量信息显示在LCD上，并通过自身的DAC转换，送至4～20mA输出与电源管理电路，经过V/I转换成4～20mA电流信号输出。