一种基于DSP的涡街信号检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于DSP的涡街信号检测装置，包括涡街流量传感器、DSP芯片、控制模块、输出显示模块、存储器、电源模块、信号调理电路；其中，所述涡街流量传感器与信号调理电路相连；信号调理电路、存储器、控制模块、输出显示模块和电源模块均与DSP芯片相连，所述输出显示模块与控制模块相连。本实用新型专利技术采用DSP芯片作为随机共振增强检测系统处理核心，将运算量大的，实时性强，可以实时获取带检测信号的频率值，实时反映输出信号的频域波形、功率谱波形，可以有效的从强噪声背景中检测出涡街信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种涡街信号检测系统，尤其涉及一种基于DSP的涡街信号检测装置。
技术介绍
涡街流量计是一种用于测量流体体积流量的新型仪器，广泛应用于气体、液体和蒸汽流量的测量。涡街信号处理的核心问题是测定流体经漩涡发生体后所产生的涡街频率信号。但是涡街流量计易受噪声干扰，其现场测量精度远低于实验室标定精度，且小流量所产生的涡街信号微弱，信噪比低。随机共振是非线性系统、噪声、微弱信号三者存在下的协同现象。当噪声、信号和非线性系统达到某种协同状况下，随着噪声强度从小逐渐增大，输出的信噪比大幅增强。这一现象为随机共振检测微弱信号提供了十分有用的手段。传统的信号检测方法都立足于抑制噪声，提取有用信号。而在抑制噪声的同时，有用信号也受到了削弱。随机共振是利用将噪声的部分能量转换为信号能量从而检测微弱信号的方法。因此具有巨大的优势。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于DSP的涡街信号检测装置。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于DSP的涡街信号检测装置，包括涡街流量传感器、DSP芯片、控制模块、输出显示模块、存储器、电源模块、信号调理电路；其中，所述涡街流量传感器与信号调理电路相连；信号调理电路、存储器、控制模块、输出显示模块和电源模块均与DSP芯片相连，所述输出显示模块与控制模块相连；所述信号调理电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、电阻R8、运放U1、运放U2和稳压电源；其中，所述电阻R2的一端与涡街流量传感器的信号输出端相连，电阻R2的另一端与滑动变阻器R3的一个固定端相连，滑动变阻器R3的另一个固定端接地，滑动变阻器R3的滑动端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端和运放U1的正相输入端相连；电阻R1的一端、电阻R5的一端和运放U1的反向输入端相连，电阻R1的另一端和运放U1的输出端相连；电阻R5的另一端和运放U2的输出端相连；电阻R6的一端和运放U2的反相输入端相连，电阻R6的另一端和运放U2的输出端相连；电阻R8的一端和运放U2的正相输入端相连，电阻R8的另一端与滑动变阻器R7的滑动端相连；滑动变阻器R7的两个固定端与稳压电源的正负极相连；所述运放U1的输出端与DSP芯片的第一采集端口相连。本技术的有益效果在于：跟现有技术相比，本技术采用DSP芯片作为随机共振增强检测系统处理核心，将运算量大的，实时性强的任务交给DSP芯片，充分利用了其快速处理数据的特长。控制模块和DSP芯片形成双核结构，具有快速处理的特点，适用于实时检测。可以实时获取待检测信号的频率值，实时反映输出信号的频域波形、功率谱波形，可以有效的从强噪声背景中检测出涡街信号。附图说明图1是本技术的检测装置的结构框图；图2是信号调理电路电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案做进一步说明。如图1所示，本技术包括涡街流量传感器、DSP芯片、控制模块、输出显示模块、存储器、电源模块、信号调理电路；所述涡街流量传感器与信号调理电路相连；信号调理电路、控制模块、存储器、输出显示模块和电源模块均与DSP芯片相连，所述输出显示模块与控制模块相连。DSP芯片具有时钟、A/D、SCI通信串口；时钟选择选择30MHz晶振，为DSP芯片提供150MHz主频；DSP芯片的信号输出端口和输出显示模块的信号输入端相连，DSP芯片的信号输入端口和输出显示模块的信号输出端相连。所述控制模块以采用型号为ARM7TDMI产品，但不限于此；所述DSP芯片可以采用型号为TMS320F2812的产品，但不限于此；所述电源模块可以采用型号为TPS767D318产品，但不限于此，该电源模块输入电压为+5V。如图2所示，所述信号调理电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、电阻R8、运放U1、运放U2和稳压电源；其中，电阻R2的一端与涡街流量传感器的信号输出端相连，电阻R2的另一端与滑动变阻器R3的一个固定端相连，滑动变阻器R3的另一个固定端接地，滑动变阻器R3的滑动端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端和运放U1的正相输入端相连；电阻R1的一端、电阻R5的一端和运放U1的反向输入端相连，电阻R1的另一端和运放U1的输出端相连；电阻R5的另一端和运放U2的输出端相连；电阻R6的一端和运放U2的反相输入端相连，电阻R6的另一端和运放U2输出端相连；电阻R8的一端和运放U2正相输入端相连，电阻R8的另一端与滑动变阻器R7的滑动端相连；滑动变阻器R7的两个固定端与稳压电源的正负极相连；所述运放U1的输出端与DSP芯片的第一采集端口相连；所述运放U1和运放U2均可以采用型号为LM324产品，但不限于此；所述稳压电源可以采用型号为AD7376产品，但不限于此。本技术的工作原理：涡街流量传感器开始采集涡街信号，通过信号调理电路，对采集到的信号进行放大、拉升，使得涡街流量传感器的输出信号达到0～3.3V，从而满足DSP芯片对电压的限制要求。通过DSP芯片的A/D模块，采集到调理后的涡街流量传感器输出信号，并将信号存储到存储器中。通过控制模块对DSP芯片进行反馈控制。DSP芯片采集到的小频率信号经过傅立叶变换，由时域信号变成频域信号。然后求解功率谱密度值，最终求出输出信噪比值。处理后的数据通过DSP芯片的SCI通信模块传输到上位机的输出显示模块。从输出显示模块可以实时观测输出信号的频域波形和功率谱波形，并显示出待测微弱信号的频率值。从而实现从强噪声背景中检测出涡街信号。以上工作过程通过C语言中通用的代码来实现，不属于本技术的保护范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DSP的涡街信号检测装置，其特征在于：包括涡街流量传感器、DSP芯片、控制模块、输出显示模块、存储器、电源模块、信号调理电路；其中，所述涡街流量传感器与信号调理电路相连；信号调理电路、存储器、控制模块、输出显示模块和电源模块均与DSP芯片相连，所述输出显示模块与控制模块相连；所述信号调理电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、电阻R8、运放U1、运放U2和稳压电源；其中，所述电阻R2的一端与涡街流量传感器的信号输出端相连，电阻R2的另一端与滑动变阻器R3的一个固定端相连，滑动变阻器R3的另一个固定端接地，滑动变阻器R3的滑动端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端和运放U1的正相输入端相连；电阻R1的一端、电阻R5的一端和运放U1的反向输入端相连，电阻R1的另一端和运放U1的输出端相连；电阻R5的另一端和运放U2的输出端相连；电阻R6的一端和运放U2的反相输入端相连，电阻R6的另一端和运放U2的输出端相连；电阻R8的一端和运放U2的正相输入端相连，电阻R8的另一端与滑动变阻器R7的滑动端相连；滑动变阻器R7的两个固定端与稳压电源的正负极相连；所述运放U1的输出端与DSP芯片的第一采集端口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的涡街信号检测装置，其特征在于：包括涡街流量传感器、
DSP芯片、控制模块、输出显示模块、存储器、电源模块、信号调理电路；其
中，所述涡街流量传感器与信号调理电路相连；信号调理电路、存储器、控制
模块、输出显示模块和电源模块均与DSP芯片相连，所述输出显示模块与控制
模块相连；所述信号调理电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、电阻R4、
电阻R5、电阻R6、滑动变阻器R7、电阻R8、运放U1、运放U2和稳压电源；其
中，所述电阻R2的一端与涡街流量传感器的信号输出端相连，电阻R2的另一
端与滑动变阻器R3的一个固定端相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振法，林敏，黄咏梅，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33