基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计制造技术

本发明专利技术公开了基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计，该流量计包括开关电源电路、主控电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，主控电路上依电回路方式联接开关电源电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，整体构成电磁流量计的电回路。本发明专利技术采用快速傅里叶变换(FFT)分析方法分析出混有干扰信号的流量信号频谱，根据流量信号和励磁信号的频率一致，在流量信号频率已知的基础上将干扰信号和流量信号分离出来，通过FFT运算流量信号的幅值，扩展电磁流量计量程比，实现微小流量高精度测量。

【技术实现步骤摘要】
201610145405

【技术保护点】
基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计，其特征是：该流量计包括开关电源电路、主控电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，主控电路上依电回路方式联接开关电源电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，整体构成电磁流量计的电回路。

【技术特征摘要】
1.基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计，其特征是：该流量计包括开关电源电路、主控电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，主控电路上依电回路方式联接开关电源电路、励磁电路、前置放大电路、频率输出电路、报警输出电路、4~20mA输出电路、HART通信电路和RS485通信电路，整体构成电磁流量计的电回路。
2.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计，其特征是：开关电源电路的前端整流滤波电路的连接关系是：220V接插件J1的一端接热敏电阻RT1，中间直接接地，另一端接保险丝FU1；RT1的另一端接压敏电阻RV1、RV3和电容C5、滤波电感输入脚的一端；压敏电阻RV3的另一端接气体放电管和压敏电阻RV2的一端；保险丝FU1的另一端接压敏电阻RV1、RV2和电容C5、滤波电感输入的另一端；气体放电管的另一端接地；滤波电感输出的一端接电容C3、C4和整流桥D1的交流输入一端；滤波电感输出另一端接电容C4另一端接C6一端和整流桥D1交流输入另一端；电容C3和C6另一端接地；整流桥D1输出一端接电容C9正端，整流桥D1另一端接电容C9负端；电容CY1一端接电容C9正端；一端接电容C9负端；开关电源电路产生需要的+12V、-12V、+24、+25V、5V，其电路连接关系是:电容C22正端接Z1TL431的负输入端和电阻R7的一端、电阻R8的一端、光耦U33输入负端；电容C22负端接Z1的正端电阻R10的一端；Z1的参考端接电阻R10的另一端和电容C8的一端、电阻R9的一端；电阻R9的另一端接电容C7的一端；电容C8的另一端接电阻R8的另一端；电阻R7的另一端接电阻R6的一端；电阻R6的另一端接光耦U33输入正端；光耦U33的输出一端接电容C12正端和电阻R2的一端；电容C12的负端接高频变压器T13脚；高频变压器T13脚和电容C9的负接相连；电阻R2的另一端接二极管VD1负端；二极管VD1正端接高频变压器T14脚；光耦U33另一端接电容C25一端和R11的一端和开关电源芯片U1的1脚；C25另一端接C26负端接电容C9负端；电容C26正端接电阻R11另一端；开关电源芯片U1的3、4、5脚接电容C9负端；开关电源芯片U1的2脚接R5的一端；R5的另一端接C9的正端；开关电源芯片U1的7脚接二极管D3的正端和高频变压器T12脚；D3的负端接R1的一端；R1的另一端和瞬态管D2的负极、R3的一端、C10的一端接接；D2的另一端和R3的另一端和C10的另一端和高频变压器T1的1脚连接；T1的5脚接二极管VD2的正级；二极管的负极和电容C13正级、电感L2的一端连接；T1的6脚接和C13的负极、C17的负极、C23的一端连一起；L2的另一端接C17的正级接C23的另一端；T1的7脚接VD6的正级；VD6的负极和电容C11的正级和电感L6的一端连接；电感的另一端接电容C21的正级和C7的一端；T1的8脚和C11的负端、C21负端、C7的另一端连接；T1的9脚接二极管VD3的正级；VD3负端接电容C14正端、电感L3一端；电感L3另一端接电容C18正端和电容C24一端；电容C24另一端和C18负端、C14负端、T1的10脚连接；T1的11脚连二极管VD4的正端；VD4的负端和电容C15正端、电感L4一端连接；电感L4另一端和电容C19正端和电容C1的一端连接；电容C1的另一端和C19的负端、C15的负端、T1的12脚连接；T1的12脚和电容C16正端、电容C20正端、电容C2的一端连接；T1的13脚和二极管VD5的负端连接；VD5正端和电容C16负端电感L5的一端连接；电感L5另一端和电容C20的负端，电容C2的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的高精度电磁流量计，其特征是：励磁电路采用开关式恒流励磁方式，励磁电路的连接关系是:MOS管Q13的D极和电阻R17的一端和MOS管Q10的G极相连；MOS管Q13G级和OP1连接；Q3的S极和电阻R29一端和电阻R30的一端和MOS管Q12的S极连接；R29的另一端和MOS管Q11G极和MOS管Q10S极连接；MOS管Q11的D极和MOS管Q7的S极连接；Q11的S极和MOS管Q14的S极连接；MOS管Q14的D极和MOS管Q6的S极连接；MOS管Q14的G极和电阻R30的一端连接；电阻R30的另一端和电阻R29的一端连接；Q14的G极和Q9的S极连接；Q9的G极和电阻R26一端；电阻R26另一端接+12V；Q12的D极接Q9的G极；Q6的D极接电阻R24的一端和电阻R23的一端和MOS管Q7的D极；Q6的G极接R24的另一端；Q7的G极接R23的另一端；开关电源芯片U8的1、6、7、8脚连到+12V；U8的4脚接3.3V电源的地；U8的5脚接电阻R37和电阻R34的一端；电阻R37一端接3.3V电源的地；U8的3脚接C22的一端；C22的一端接3.3V电源地；U8的2脚接二极管D15的负极；二极管D15的负极接3.3V电源的地；电感L4的一端接U8的2脚；电感L4的另一端接电阻R34的另一端；电容C21的一端接电感L4的另一端；电容C21的另一端接3.3V电源地；运放U3的12脚与电阻R7和电阻R3的一端连接；电阻R7的另一端与电压基准U1的负极相连；电压基准U1的正级接地；电阻R7的另一端与电阻R6的一端相连；电阻R9的一端与电阻R12的一端相连；电阻R9的另一端与运放U3的13脚相连；运放的10脚与电阻R18的一端相连；电阻R18的另一端与电阻R19的一端相连；电阻R19的另一端与电阻R21的一端连接；电阻R21的另一端与电阻R20连接；电阻R20的另一端与运放U3的8脚连接；电容C11的一端月电阻R13的一端连接；电阻R13的另一端与C11的另一端和R8的一端连接；电阻R8的另一端和电容C6、C7、C8、C9、C4的一端连接和二极管D7、D8正极和二极管D9、D20负极连接；D7的另一端与MOS管Q1的S极连接；Q2的D极与二极管D4的负接连接；二极管D8的负极与二极管D4的正极连接；二极管D20的正极与电阻R51的一端连接；电阻R51的另一端与三极管Q20的发射极连接；Q20的基极与二极管D20的正极连接；Q20的集电极与电阻R50的一端连接；MOS管Q5的D极与二极管D9的正极连接和电感L1的一端连接；MOS管Q5的S极与地连接；MOS管Q5的G极与施密特U2的4、6、8、10、12脚连接；U2的3、5、9、11、13脚和U2的2脚连接；U2的1脚和电阻R50的一端连接；二极管D2的负极与二极管D5的正极连接；二极管D2的正极与二极管D3的正极连接；二极管D3的负极与二极管D6的正极连接；二极管D6的负极与二极管D5的负极连接；开关电源芯片U4的8脚与电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端与U4的6脚和电感L2的一端连接；U4的7脚与电阻R10的一端连接；U4的5脚与电阻R17、电阻R11的一端连接；U4的3脚与电容C14的一端连接；电容C14的另一端与U4的4脚连接；U4的2脚与U4的4脚连接；电感L2的另一端月D10的正极连接；D10的负极与电阻R11的另一端连接；电阻R11的另一端与电容C12的一端连接;电容C12的另一端与U4的4脚连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：林波，李伟，管冰，宋雪松，
申请(专利权)人：江苏华海测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32