一种精密型智能涡街流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种精密型智能涡街流量计，包括流量传感器、信号处理单元和单片机，信号处理单元包括放大调节电路和滤波隔离电路，流量传感器对流经涡街流量计内的流体流量进行检测，并将检测信号首先送入放大调节电路中进行放大，运放器U2、U3形成的复合运放器有效防止信号放大失调，保证检测信号放大的稳定性，降低流量检测误差，滤波隔离电路；利用LC滤波对放大后的信号进行低通滤波，从而很好地消除检测信号中的高频及其它杂波频率干扰，滤波简单且彻底，利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到单片机中，将检测信号经A/D转换成数字量后进行基于FFT的频谱分析，通过幅值比较得到涡街流量信号频率，流量检测精确稳定，抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种精密型智能涡街流量计
本技术涉及流量计
，特别是涉及一种精密型智能涡街流量计。
技术介绍
涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。由于涡街流量传感器的温度特性较差，随着温度的升高，流量计的测量误差越来越大，针对此现象，专利名称为“抗高温数字式两线制HART智能涡街流量计”、申请号为201510504920.1的专利技术专利，其技术方案通过设计两级电荷放大器再加两级低通滤波器的信号调理电路对流量传感器的输出信号进行调理，从而实现消除误差的目的。但电荷放大器在对流量传感器的检测信号在放大时容易产生失调现象，检测信号中的高频干扰也会随之被放大，造成后级滤波复杂且滤波效果不理想，流量检测的误差较高。所以本技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的在于提供一种精密型智能涡街流量计。其解决的技术方案是：一种精密型智能涡街流量计，包括流量传感器、信号处理单元和单片机，所述信号处理单元包括放大调节电路和滤波隔离电路，所述放大调节电路包括运放器U1、U2、U3，运放器运放器U1对所述流量传感器的输出信号进行同相比例放大后，由运放器U2、U3形成的复合运放器对运放器U1的输出信号进行反馈调节放大；所述滤波隔离电路包括运放器U4，所述放大调节电路的输出信号经LC滤波电路处理后，由运放器U4利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到所述单片机的A/D转换接口中。r>进一步的，所述流量传感器的正极输出端连接电容C1的一端和运放器U1的同相输入端，流量传感器的负极输出端接地，运放器U1的反相输入端连接电阻R1、R2的一端，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端连接运放器U1的输出端。进一步的，所述运放器U2的同相输入端连接电阻R3、电容C2的一端，电阻R3的另一端接地，电容C2的另一端连接运放器U1的输出端，运放器U2的反相输入端连接电阻R4、R5的一端和运放器U3的同相输入端，运放器U2的输出端连接电阻R4的另一端和所述滤波隔离电路的输入端，电阻R5的另一端接地，运放器U3的反相输入端、输出端依次通过电阻R6、电容C3连接电阻R7、R8的一端，电阻R7的另一端接地，电阻R8的另一端连接运放器U1的输出端。进一步的，所述LC滤波电路包括电感L1，电感L1的一端连接电阻R9、R10的一端，电阻R9的另一端连接运放器U2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C5的一端，电容C5的另一端通过电阻R11连接电感L1的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接地。进一步的，所述LC滤波电路与运放器U4之间还设置有响应电路，所述响应电路包括可调电阻RP1和电容C6，可调电阻RP1的一端连接电阻R10的另一端，可调电阻RP1的另一端连接电容C6的一端和运放器U4的同相输入端，电容C6的另一端接地。通过以上技术方案，本技术的有益效果为：1.流量传感器P1对流经涡街流量计内的流体流量进行检测，并将检测信号首先送入放大调节电路中进行放大，运放器U2、U3形成的复合运放器有效防止信号放大失调，保证检测信号放大的稳定性，降低流量检测误差；2.LC滤波电路对放大后的信号进行低通滤波，从而很好地消除检测信号中的高频及其它杂波频率干扰，滤波简单且彻底；3.利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到单片机中，将检测信号经A/D转换成数字量后进行基于FFT的频谱分析，通过幅值比较得到涡街流量信号频率，流量检测精确稳定，抗干扰能力强。附图说明图1为本技术放大调节电路原理图。图2为本技术滤波隔离电路原理图。具体实施方式有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本技术的各示例性的实施例。一种精密型智能涡街流量计，包括流量传感器P1、信号处理单元和单片机，信号处理单元包括放大调节电路和滤波隔离电路，放大调节电路包括运放器U1、U2、U3，运放器运放器U1对流量传感器P1的输出信号进行同相比例放大后，由运放器U2、U3形成的复合运放器对运放器U1的输出信号进行反馈调节放大。滤波隔离电路包括运放器U4，放大调节电路的输出信号经LC滤波电路处理后，由运放器U4利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到单片机的A/D转换接口中。如图1所示，流量传感器P1的检测信号首先送入运放器U1中进行初步的同相比例放大，流量传感器P1的正极输出端连接电容C1的一端和运放器U1的同相输入端，流量传感器P1的负极输出端接地，运放器U1的反相输入端连接电阻R1、R2的一端，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端连接运放器U1的输出端。运放器U2的同相输入端连接电阻R3、电容C2的一端，电阻R3的另一端接地，电容C2的另一端连接运放器U1的输出端，运放器U2的反相输入端连接电阻R4、R5的一端和运放器U3的同相输入端，运放器U2的输出端连接电阻R4的另一端和滤波隔离电路的输入端，电阻R5的另一端接地，运放器U3的反相输入端、输出端依次通过电阻R6、电容C3连接电阻R7、R8的一端，电阻R7的另一端接地，电阻R8的另一端连接运放器U1的输出端。运放器U1的输出信号经电容C2与电阻R3形成的RC滤波处理后送入运放器U2中进一步放大，为了防止信号放大失调，采用运放器U3对U2的反相输入端的信号进行缓冲放大，并反馈到运放器U2的同相输入端，从而抵消运放输入失调信号，有效保证检测信号放大的稳定性，降低流量检测误差。如图2所示，LC滤波电路包括电感L1，电感L1的一端连接电阻R9、R10的一端，电阻R9的另一端连接运放器U2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C5的一端，电容C5的另一端通过电阻R11连接电感L1的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接地。LC滤波电路利用LC并联选频原理对运放器U2的输出信号进行滤波，从而很好地消除检测信号中的高频及其它杂波频率干扰，滤波简单且彻底。LC滤波电路与运放器U4之间还设置有响应电路，响应电路包括可调电阻RP1和电容C6，可调电阻RP1的一端连接电阻R10的另一端，可调电阻RP1的另一端连接电容C6的一端和运放器U4的同相输入端，电容C6的另一端接地。可调电阻RP1和电容C6形成RC延时电路，通过调节可调电阻RP1的阻值可改变检测的响应时间，然后运放器U4对检测信号进行隔离输出，与单片机形成电气隔离，保证检测信号输出的稳定性。本技术在具体使用时，流量传感器P1对流经涡街流量计内的流体流量进行检测，并将检测信号首先送入放大调节电路中进行放大，运放器U2、U3形成的复合运放器有效防止信号放大失调，保证检测信号放大的稳定性，降低流量检测误差。然后LC滤波电路对放大后的信号进行低通滤波，从而很好地消除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密型智能涡街流量计，包括流量传感器、信号处理单元和单片机，其特征在于：所述信号处理单元包括放大调节电路和滤波隔离电路，所述放大调节电路包括运放器U1、U2、U3，运放器运放器U1对所述流量传感器的输出信号进行同相比例放大后，由运放器U2、U3形成的复合运放器对运放器U1的输出信号进行反馈调节放大；所述滤波隔离电路包括运放器U4，所述放大调节电路的输出信号经LC滤波电路处理后，由运放器U4利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到所述单片机的A/D转换接口中。/n

【技术特征摘要】
1.一种精密型智能涡街流量计，包括流量传感器、信号处理单元和单片机，其特征在于：所述信号处理单元包括放大调节电路和滤波隔离电路，所述放大调节电路包括运放器U1、U2、U3，运放器运放器U1对所述流量传感器的输出信号进行同相比例放大后，由运放器U2、U3形成的复合运放器对运放器U1的输出信号进行反馈调节放大；所述滤波隔离电路包括运放器U4，所述放大调节电路的输出信号经LC滤波电路处理后，由运放器U4利用电压跟随器原理将检测信号隔离输入到所述单片机的A/D转换接口中。


2.根据权利要求1所述的精密型智能涡街流量计，其特征在于：所述流量传感器的正极输出端连接电容C1的一端和运放器U1的同相输入端，流量传感器的负极输出端接地，运放器U1的反相输入端连接电阻R1、R2的一端，电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端连接运放器U1的输出端。


3.根据权利要求2所述的精密型智能涡街流量计，其特征在于：所述运放器U2的同相输入端连接电阻R3、电容C2的一端，电阻R3的另一端接地，电容C2的另一端连接运放器U1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿泉，张振川，
申请(专利权)人：开封宏达自动化仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41