金屬管浮子流量計的硬件設(shè)計
發(fā)布時間：2022-03-23 08:47:26
智能金屬管浮子流量計的硬件采用模塊化設(shè)計，共分為傳感器單元、微處理器單元、顯示單元、總線通信單元和供電單元等五個模塊。硬件框圖如圖1所示。
現(xiàn)場信號的檢測，由傳感器單元來完成，將磁鋼嵌在流量計的浮子內(nèi)部，霍爾元件固定在流量計外管壁，當(dāng)流量改變時，浮子位置改變，磁鋼的磁場隨之改變，霍爾元件輸出的電壓經(jīng)放大調(diào)理后送入微處理器單元。
微處理器單元的核心選用TI公司的MSP430FE425，其運算速度高、超低功耗的同時，內(nèi)部集成了AD轉(zhuǎn)換器和FLASH存儲器，因此可以有效地減少系統(tǒng)的配置，大大簡化了系統(tǒng)的硬件組成，提高系統(tǒng)的運行的可靠性。微處理器單元接收傳感器單元的檢測信號，經(jīng)濾波、溫度補償后將現(xiàn)場實際流量值送至顯示單元顯示，同時經(jīng)總線通信單元、HART總線送至上位機。
總線通信單元是HART協(xié)議物理層的硬件實現(xiàn)。一方面微處理器單元送出的數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制解調(diào)器HT2012調(diào)制成FSK頻移鍵控信號，疊加在環(huán)路上發(fā)送到HART總線。另一方面總.線通信單元將從HART總線接收到的信號解調(diào)，然后將數(shù)字信號送給微處理器單元。從而實現(xiàn)了金屬管浮子流量計和上位機之間的雙向通信。
