渦街流量計智能技術的應用與原理 三十五
得到以下主要的結論：
(1)研制出一套由傳感器、變送器、智能模塊和通信模塊組成的分別完成信號拾取、信號調理、智能控制和總線通信的智能渦街流量計。針對新型智能壓電式渦街流量計硬件體系及其應用要求，成功設計出相應的測量、控制及分析軟件。其中，變送器具有抗共膜干擾、低通濾波和放大限幅及施密特觸發功能，完成渦街流量計信號調理作用。智能模塊電路提供三路模擬信號及一路脈沖輸入通路。除完成渦街信號的脈沖計數功能，還為本文提出的軟件數字動態濾波法提供了渦街正弦信號的輸入通路。整個系統功能齊全，結構緊湊，體積小巧，人機界面友好、工作穩定、測量準確。
②通過使用軟件中斷和硬件中斷相結合等技術，成功解決了單片機中斷資源不夠的矛盾，樣機的正常工作表明流量計的流量測量、參數設置及儀表顯示、HART通訊等功能模塊能協調連續地工作，滿足流量計的各項設置工作及測量顯示等實時性任務。
③提出了流量計計算新方法，解決了對流量進行多種可選工程單位計量的實現問題。采用了1EE754單精度浮點的改良格式運算，不僅符合HART通訊的數據格式要求，也提高了運算速度和測量精度。研究了影響儀表系數髟的幾種因素，提出了相應的補償方法。對流量的計量提供了小流量切除、滿流量報警、K系數補償、溫壓補償等智能化功能。
④討論了HART協議基本原理和應用方法，并將其應用到智能渦街流量計的通信功能設計中。給出了具有HART通信功能的智能渦街流量計的相應硬件軟件設計結構。
⑤在對單片機測頻技術的分析研究基礎上，提出了脈沖計頻和信號處理測頻相結合的新方法，以解決渦街流量計在復雜工況條件下抗干擾的問題。具體分析了各種頻譜分析法的測頻特點及適用性，仿真研究了對渦街流量信號進行頻譜分析的LMS算法，闡述了基于渦街正弦信號的軟件數字動態濾波測頻方法，并試驗驗證了軟件數字動態濾波測頻法的可行性及有效性。與頻譜分析法比較，這種方法運算量不大，從而不必使用專門的數字處理芯片即可與其它任務并行運行。
根據在本測量系統研究中遇到的問題及當前流量儀表的使用現狀，對今后的研究工作提出以下建議和設想：
①考慮到K系數的非完全線性，在分段試驗標定量系數的基礎上，可實現對足系數分頻率段取值方法，從而使流量測量精度進一步提高。
②基于DSP芯片的普及以及它的高運算速率，可在本論文工作基礎上，設計基于DSP的功率譜分析法的渦街流量計。基于本文的研究及仿真試驗，我們可希望能進一步提高渦街流量計抗干擾能力。
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