电池供电电磁流量计的研究设计

论文题目: 电池供电电磁流量计的研究设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 检测技术与自动化装置

作者: 靳笑宇

导师: 莫德举

关键词: 电磁流量计,低功耗,激磁方式,双积分,转换,运算放大器

文献来源: 北京化工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在众多流量测量仪表中，电磁流量计以其独有的特点，在很多行业有着非常广泛的应用。然而以往大多数电磁流量仪表都是以220V交流供电，在仪表低功耗的要求上显然落后了。随着各种便携式仪表的不断出现，电磁流量计的低功耗以及便携式的设计要求便应运而生了。电池供电的电磁流量计，在硬件和软件设计中都不同于交流供电的电磁流量计。硬件设计中，主要在放大电路上采用了高性能的集成电路和先进的设计思想，对强干扰背景下微弱信号的放大与A／D转换方式进行了研究。采用了精度很高的双积分模数转换，对各种尖脉冲及交流工频干扰有很好的消除作用。激磁方式采用零点稳定性好、抗工频干扰能力强的三值低频矩形方波，由于是周期性间歇工作，大大降低了激磁功耗。对于核心部件单片机，采用了MICROCHIP公司生产的低功耗功能强大的八位微处理器PIC16F877。在软件设计中，单片机采用省电模式工作，每次信号采集、运算、显示处理后等待中断唤醒再进行下一次的测量过程。利用由单片机控制输出的脉冲信号对模拟开关进行控制，分时对电源以及硬件电路中各开关的动作进行切换，使得测量电路功耗降至最低。输入输出接口采用液晶显示，并可以与上位机进行RS232通

论文目录:

第一章前言

1.1 流量计量以及流量计的重要意义

1.2 电磁流量计简述

1.2.1 电磁流量计特点及结构

1.2.2 电磁流量计的主要优缺点

1.2.3 电磁流量计的概况及新发展

1.3 发展趋势及课题的提出

1.3.1 电磁流量计技术发展动向的分析

1.3.2 课题的提出

第二章电磁流量计的基本原理

2.1 法拉第电磁感应定律

2.2 电磁流量传感器的基本工作原理

第三章低功耗激磁设计

3.1 供电电池的选择

3.2 激磁方式的设计

3.2.1 激磁技术发展过程

3.2.2 激磁方式概述

3.2.3 各种激磁技术的特点和工作原理

3.2.4 激磁部分的设计

3.3 模拟开关的选择

3.4 激磁部分低功耗设计和功耗估算

第四章硬件电路设计

4.1 测量电路的总体设计

4.1.1 信号特点

4.1.2 信号基准

4.1.3 测量电路的基本组成

4.2 前置放大电路

4.3 低通滤波电路

4.4 高增益电压放大级

4.5 双积分A/D转换器

4.6 单片机的选择

4.6.1 单片机的特点

4.6.2 PIC单片机的特点

4.6.3 PIC16F877管脚介绍及功能简介

4.7 单片机外围电路的设计

4.7.1 复位电路

4.7.2 振荡电路

4.7.3 激磁信号的时钟基准

4.7.4 通信模块电路的设计

4.7.5 显示单元单片机系统电路设计

第五章软件设计

5.1 软件总体设计

5.2 中断子程序的设计

5.2.1 中断子程序的总体设计

5.2.2 外部中断INT中断子程序

5.2.3 RB端口中断子程序

5.2.4 TMR1定时器/计时器溢出中断子程序

5.3 软件的低功耗设计

第六章实验结论

6.1 电磁流量计实验结果

6.2 影响测量结果的误差分析

结论与展望

致谢

参考文献

附录1 硬件电路图

附录2 试验印刷电路板

攻读硕士学位期间发表的学术论文

发布时间: 2006-09-13

参考文献

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