金屬管浮子流量計的硬件設計
發(fā)布時(shí)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計，共分為傳感器單元、微處理器單元、顯示單元、總線(xiàn)通信單元和供電單元等五個(gè)模塊。硬件框圖如圖1所示。
現場(chǎng)信號的檢測，由傳感器單元來(lái)完成，將磁鋼嵌在流量計的浮子內部，霍爾元件固定在流量計外管壁，當流量改變時(shí)，浮子位置改變，磁鋼的磁場(chǎng)隨之改變，霍爾元件輸出的電壓經(jīng)放大調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(shí)，內部集成了AD轉換器和FLASH存儲器，因此可以有效地減少系統的配置，大大簡(jiǎn)化了系統的硬件組成，提高系統的運行的可靠性。微處理器單元接收傳感器單元的檢測信號，經(jīng)濾波、溫度補償后將現場(chǎng)實(shí)際流量值送至顯示單元顯示，同時(shí)經(jīng)總線(xiàn)通信單元、HART總線(xiàn)送至上位機。
總線(xiàn)通信單元是HART協(xié)議物理層的硬件實(shí)現。一方面微處理器單元送出的數字信號經(jīng)調制解調器HT2012調制成FSK頻移鍵控信號，疊加在環(huán)路上發(fā)送到HART總線(xiàn)。另一方面總.線(xiàn)通信單元將從HART總線(xiàn)接收到的信號解調，然后將數字信號送給微處理器單元。從而實(shí)現了金屬管浮子流量計和上位機之間的雙向通信。
