基于渦輪流量傳感器的流量測量系統(tǒng)設計.doc

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1、基于渦輪流量傳感器的流量測量系統(tǒng)設計一、原理光纖渦輪流量計的原理是：在渦輪葉片上貼一小塊具有高反射率的薄片或鍍一層反射膜，探頭內的光源通過光纖把光線照射到渦輪葉片上。每當反射片通過光纖入射口徑時，出射光被反射回來，通過另一路光纖接收發(fā)射信號，傳送并照射到光電器件上變成電信號，光電原件把這一光強信號變成電脈沖，然后接到頻率變換器和計數(shù)器便可知道葉片的轉速并求出其流量，從而知道流體的流速和總流量。流量與計數(shù)器計數(shù)值的關系為Q=kN式中k=1/48.67，流量單位為ml。二、設計采用軟、硬件結合的方法，用計數(shù)器計數(shù)單位時間內

2、的光脈沖，計數(shù)值由微處理器讀入寄存器后，由軟件將計數(shù)值乘以k而得到流量Q。測量電路由光電流至電壓轉換器、整形電路、鎖相倍頻電路、8031計數(shù)電路和顯示電路組成。1.光電轉換電路由OP37型運算放大器組成的同相放大器實現(xiàn)，光敏晶體管受光照產生光電流IL，該電流經(jīng)電阻R2轉換成電壓，經(jīng)同相放大后得到與光電流成比例輸出電壓Vo1，C2用于消除噪聲，有（1.2）經(jīng)隔直電容濾除直流分量后輸給整形電路。整形電路由兩級CMOS施密特觸發(fā)器構成，它將脈動波形整形成CMOS電平的方波脈沖，作為后續(xù)倍頻電路的輸入信號。電路如圖1所示。圖1

3、前端測量電路2．經(jīng)過整形的脈沖經(jīng)NE564鎖相倍頻器后，做為的頻率，=圖2NE564鎖相倍頻器3.脈沖的計數(shù)電路。即將頻率脈沖直接連接到8031的的T1端，將8031的T/C0用作定時器，T/C1用作計數(shù)器。在T/C0定時時間里，對頻率脈沖進行計數(shù)。T/C1的計數(shù)值便是單位定時時間里的脈沖個數(shù)。圖3帶同步控制的頻率測量法進口測量T/C定時時間為500ms，這樣長的時間定時，先由T/C0定時100ms，之后軟件5次中斷后的時間即為5*100ms=500ms。中斷次數(shù)的計數(shù)值在msn中。T/C0定時100ms的計數(shù)初值為0

4、3B0H。計數(shù)器1采用16位計數(shù)。設T/C0為高優(yōu)先級，允許計數(shù)中斷過程中定時中斷，即定時時間到就中止計數(shù)。tf為500ms定時時間到標志。程序如下：#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineA5sbitP1_0=P1^0;sbitP1_1=P1^1;ucharmsn=A;bitidatatf=0;uintcount(void){P1_0=0;P1_0=1;TMOD=0x59;TH0=0x3c;TL0=0xb0;/*T/C

5、0--timer*/TH1=0x00;TL1=0x00;/*T/C1--counter*/TR0=1;TR1=1;PT0=1;ET0=1;ET1=1;EA=1;EA=1;P1_1=0;P1_1=1;while(tf!=1);P1_0=0;P1_0=1;TR0=0;TR1=0;return(TH1*256+TL1);}voidtimer0(void)interrupt1using1{TH0=0x3c;TL0=0xb0;msn--;if(msn==0){msn=A;tf=1;}}voidtimer1(void)interr

6、upt3{}voidmain(void){floatrate,q;rate=(10/A)*count();q=rate/48.67;}