渦街流量計(jì)智能技術(shù)的應(yīng)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(biāo)度變換

(a)溫度壓力的采集

將測(cè)壓點(diǎn)設(shè)置在漩渦發(fā)生體下游3．5D～7．5D(D為管道內(nèi)徑)測(cè)溫點(diǎn)設(shè)置在測(cè)壓點(diǎn)下游1D～2D的地方。

溫度變送器和壓力變送器輸出均為兩線(xiàn)制4～20mA電流信號(hào)，在250Ω的精密電阻上產(chǎn)生l～5V電壓信號(hào)，再經(jīng)CC4052選通開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器，分別送入P1C16C76的A／D轉(zhuǎn)換口。

(b)阻尼變換

由于在測(cè)量回路中常常伴隨有電源干擾及工業(yè)干擾。這些干擾的特點(diǎn)就是頻率很低(如頻率為0．01Hz)，對(duì)這樣低頻的干擾信號(hào)，采用Rc濾波顯然是不適宜的，因?yàn)?span lang="EN-US">C太大很難做到，但在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，用阻尼的方法則容易解決。阻尼程序就是由軟件實(shí)現(xiàn)輸出的阻尼變化，相當(dāng)于一階慣性環(huán)節(jié)，阻尼時(shí)間常數(shù)，需通過(guò)實(shí)際運(yùn)行求取得最優(yōu)值，方法是不斷地改變f值，當(dāng)?shù)皖l周期性噪聲減至最弱全部消除時(shí)，即為該系統(tǒng)的f值。本系統(tǒng)的阻尼時(shí)間常

數(shù)設(shè)置范圍為0．2～200s。這是一種迭代運(yùn)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(diǎn)是造成信號(hào)的相位滯后，滯后相位的大小與O值有關(guān)。

(C) 標(biāo)度變換

難傳感器把外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后用A／D轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)變成微處理器能接受的數(shù)字信號(hào)。對(duì)于這樣得到的數(shù)字信號(hào)，往往要轉(zhuǎn)換成人們所熟悉的工程值，才有它的意義。這是因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)緣的各種數(shù)據(jù)的量綱與A／D轉(zhuǎn)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(shù)經(jīng)傳感器和A／D轉(zhuǎn)換后得到一系列的數(shù)碼，這些數(shù)碼值，并不一定等于原來(lái)帶有量綱的參數(shù)值，它僅僅對(duì)應(yīng)于參數(shù)值相對(duì)量的大小，故必須把它轉(zhuǎn)換成帶有量綱的數(shù)值后才能運(yùn)算和顯示，這種轉(zhuǎn)換便是標(biāo)度變換。又稱(chēng)為工程量變換。標(biāo)度變換有各種類(lèi)型，它取決于被測(cè)定參數(shù)傳感器的的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)的辦法也有幾種，應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求來(lái)選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)度變換方法。

一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)度變換的類(lèi)型和方法應(yīng)根據(jù)傳感器的傳輸特性和儀表的功能要求來(lái)確定，常見(jiàn)的有硬件實(shí)現(xiàn)法、軟件實(shí)現(xiàn)法、實(shí)物標(biāo)定法和復(fù)合實(shí)現(xiàn)法。

軟件實(shí)現(xiàn)法在智能儀表測(cè)量信號(hào)的標(biāo)度變換中最為常見(jiàn)，它實(shí)現(xiàn)靈活，適用性廣，能克服硬件標(biāo)度變換的局限性。其實(shí)現(xiàn)的辦法一般是借助于數(shù)學(xué)解析表達(dá)式來(lái)編寫(xiě)程序，從而達(dá)到變換定標(biāo)的目的。由于參數(shù)值與A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果成線(xiàn)性關(guān)系，我們采用了線(xiàn)性變換公式這種最常用的變換方法。

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