超声波流量计数字化控制技术的介绍,流量计性能特点

超声波流量计超声波发生器应用数字化控制技术一般有三种形式：

1、超声波流量计采用AVR高档单片机控制 单片机是一种在一块芯片上集成了CPU．RAM／ ROM、定时器／计数器和I／O接口等单元的微控制芯片， 具有速度快，功能强、效率高、体积小，性能可靠、抗干扰能力强等优点，在各种控制系统中应用广泛。单片机的CPU经历了由4、8，16、32直至64位的发展过程。在超声波发生器中，单片机主要用作数据采集和运 算处理、电压电流调节、PWM信号生成、系统状态监控和故障自我诊断等，一般作为整个电路的主控芯片运行，完成多种综合功能。配合D／A转换器和MOSFET功率模块实现脉宽调制．另外，单片机还具有对过流，过热。欠压等情况的中断保护以及监控功能。 单片机控制克服了模拟电路的固有缺陷，通过数字化的控制方法，得到高精度和高稳定度的控制特性，并可实现灵活多样的控制功能。

2、超声波流量计采用DSP控制 数字信号处理器{DSP}是近年来迅速崛起的新一代可编程处理器。其内部集成了波特率超声波发生器和FiFO缓冲器，提供高速同步串口和标准异步串口，有的片内还集成了采样／保持和A／D转换电路，并提供PWM信号输出。与单片机相比，DSP具有更快的CPU。更高的集成度和更大容量的存储器。 DSP属于精简指令系统计算机(Risc)，大多数指令都能在一个周期内完成并可通过并行处理技术，在一个指令周期内完成多条指令。同时，DSP采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存储程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增加了多级流水线。使其具有高速的数据运算能力。而单片机为复杂指令系统计算机(CiSC)，多数指令要2-3个指令周期才能完成．单片机采用诺依曼结构，程序和数据在同一空间存储，同一时刻只能单独访问指令或数据。单片机的ALU只能做加法，而乘法则需 要由软件来实现，因而需要占用较多的指令周期，速度比较慢。与16位单片机相比。DSP执行单指令的时间快8—10倍，一次乘法运算时间快16-30倍。在超声波发生器中。DSP可以完成除功率变换以外的所有功能，如主电路控制、系统实日十监控及保护虽然DSP有着许多优点，但是它也存在一些局限性，如采样频率的选择、PWM信号频率及其精度、采样延时、运算时间及精度等。这些因素会或多或少地影响超声波流量计电路的控制性能。

3、超声波流量计采用FPGA控制 现场可编程门阵列(FPGA)属于可重构器件，其内部逻辑功能可以根据需要任意设定，具有集成度高、处理速度快。效率高等优点。其结构主要分为三部分：可编程逻辑块、可编程I／O模块、可编程内部连线。由于FPGA的集成度非常大，一片FPGA少则几千个等效门，多则几万或几十万千等效门。所以一片FPGA就可以实现非常复杂的逻辑．替代多块集成电路和分立元件组成的电路。它借助于硬件描述语言(VHDL)来对系统进行设计，采用三个层次(行为描述、PJL描述、门级描述)的硬件描述和自上至下(从系统功能描述开始)的设计风格，能对三个层次的描述进行混合仿真，从而可以方便地进行数字电路设计，在可靠性、体积、成本上具有相当优势．比较而言，DSP适合取样速率低和软件复杂程度高的场合使用；而当系统取样速率高(MHz级)，数据率高(20MB／s以上)、条件操作少、任务比较固定时，FPGA更有优势。 金属管浮子流量计的使用

随着社会逐渐发展，金属管浮子流量计也称为金属管转子流量计，是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。

它具有体积小，检测范围大，使用方便等特点；可以用来测量液体、气体以及蒸汽的流量，特别适宜低流速小流量的介质流量测量。下面主要为大家讲解下。

金属管浮子流量计分为就地显示和智能远传型。企业经过几年的努力，提高了金属管转子流量计技术和工艺，新款第三代金属管转子流量计精度更高、性能更好。

有时候金属管流量计在使用的时候，会引起指针抖动，那么是哪些原因引起的呢？

1、金属管浮子流量计轻微指针抖动：一般由于介质波动引起，可采用增加阻尼的方式来克服。

2、中度指针抖动：一般由于介质流动状态造成。对于气体一般由于介质操作压力不稳造成，可采用稳压或稳流装置来克服或加大浮子流量计气阻尼。

3、剧烈指针抖动：主要由于介质脉动，气压不稳或用户给出的气体操作状态的压力、温度、流量与金属管浮子流量计实际的状态不符，有较大差异造成浮子流量计过量程。

由此可见，其采用了当今不少高新技术。如传感技术，微电子数字处理技术等，与常现变送器相比，具有精度高、稳定性好、可靠性高、测量范围宽、量程比大等特定。