渦街流量計智能技術的應用與原理 二十三
§4.5輸入輸出及變換模塊
§4.5.1溫度壓力的采集及阻尼、標度變換
(a)溫度壓力的采集
將測壓點設置在漩渦發生體下游3.5D~7.5D(D為管道內徑)測溫點設置在測壓點下游1D~2D的地方。
溫度變送器和壓力變送器輸出均為兩線制4~20mA電流信號,在250Ω的精密電阻上產生l~5V電壓信號,再經CC4052選通開關、運算放大器,分別送入P1C16C76的A/D轉換口。
(b)阻尼變換
由于在測量回路中常常伴隨有電源干擾及工業干擾。這些干擾的特點就是頻率很低(如頻率為0.01Hz),對這樣低頻的干擾信號,采用Rc濾波顯然是不適宜的,因為C太大很難做到,但在計算機控制系統中,用阻尼的方法則容易解決。阻尼程序就是由軟件實現輸出的阻尼變化,相當于一階慣性環節,阻尼時間常數,需通過實際運行求取得最優值,方法是不斷地改變f值,當低頻周期性噪聲減至最弱全部消除時,即為該系統的f值。本系統的阻尼時間常
數設置范圍為0.2~200s。這是一種迭代運算。而9的選取則決定了重視本次采樣,還是重視前次采樣。阻尼程序缺點是造成信號的相位滯后,滯后相位的大小與O值有關。
(C) 標度變換
難傳感器把外界的各種信號轉換成電信號,然后用A/D轉換器把模擬信號變成微處理器能接受的數字信號。對于這樣得到的數字信號,往往要轉換成人們所熟悉的工程值,才有它的意義。這是因為被測對緣的各種數據的量綱與A/D轉換器的輸入值是不一樣的,例如壓力的單位是Pa,流量的單位是m 3/h,溫度的單位是℃等。這些參數經傳感器和A/D轉換后得到一系列的數碼,這些數碼值,并不一定等于原來帶有量綱的參數值,它僅僅對應于參數值相對量的大小,故必須把它轉換成帶有量綱的數值后才能運算和顯示,這種轉換便是標度變換。又稱為工程量變換。標度變換有各種類型,它取決于被測定參數傳感器的的傳輸特性,實現的辦法也有幾種,應根據實際要求來選用適當的標度變換方法。
一般來說,標度變換的類型和方法應根據傳感器的傳輸特性和儀表的功能要求來確定,常見的有硬件實現法、軟件實現法、實物標定法和復合實現法。
軟件實現法在智能儀表測量信號的標度變換中最為常見,它實現靈活,適用性廣,能克服硬件標度變換的局限性。其實現的辦法一般是借助于數學解析表達式來編寫程序,從而達到變換定標的目的。由于參數值與A/D轉換結果成線性關系,我們采用了線性變換公式這種最常用的變換方法。
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