无磁水表设计

2019-08-01 16:03发布

 1 MSP430FW42x单片机介绍
  MSP430FW42x系列单片机是TI公司针对电子式流量与旋转运动检测最新开发的专用MCU芯片,它将超低功耗MCU、旋转扫描接口(SCAN IF)和液晶显示LCD驱动模块完美地结合在一起。该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延长了电池的寿命,同时还提高了仪表的精度与性能。MSP430FW42x的典型应用包括热量仪表、热水和冷水仪表、气体仪表和工业流量计、风力计以及其他旋转检测应用。
  2 流量测量的原理
  2.1 基本原理
  一个由叶轮或螺旋齿轮构成的机械装置把流体流动转换为转动,这种转换能够实现对流体流量的测量。
  把一个谐振回路中的电感置于叶轮的上方可以检测到叶轮的转动,叶轮的一半敷有铜或其他有阻尼性的金属。由电感在叶轮上方的位置决定谐振回路的阻尼系数,电感位于区域a时,回路的阻尼系数高于电感位于区域b时。通过测量谐振回路的不同阻尼系数,可以实现对转动的测量。图1为测量原理示意图。

  2.2 振荡测试法
  图2给出了2个传感器位于不同区域时的振荡波形,MSP430FW42x采用振荡测试法把不同的衰减幅度转换为数字信号进行测量。这种方法把图2中的传感器1的减幅系数表示为L,传感器2的减幅系数表示为H。

友情提示: 此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
该问题目前已经被作者或者管理员关闭, 无法添加新回复
6条回答
1988020566
1楼-- · 2019-08-01 18:15
  2.3 信号处理
  随着叶轮转动,传感器l和传感器2的信号随之不断改变。图3给出了两个传感器的状态变化,如果知道前一个状态和新的状态,则同时可以得出旋转的方向。增计数:由状态d变化到状态a;减计数:由状态b变化到状态a。



1988020566
2楼-- · 2019-08-01 22:56
  3 采用MSP430FW427设计的无磁水表
  采用MSP430FW427设计水表具有非常简单的电路结构,流量测量部分由MSP430FW427内置SCAN IF模块完成。图4为采用MSP430FW427设计的无磁水表系统原理框图。

1988020566
3楼-- · 2019-08-02 03:02
  4 SCAN IF模块设计
  SCAN IF模块能够在低功耗下自动检测线性或旋转的运动。SCAN IF模块如图5所示,由3部分组成:模拟前端(AFE)、信号处理状态机(PSM)和定时状态机(TSM)。其中模拟前端激励传感器,检测信号并把信号转换为数字形式;这些数字信号进入信号处理状态机,信号处理状态机根据这些信号分析并计数旋转运动;定时状态机控制模拟前端和信号处理状态机。




1988020566
4楼-- · 2019-08-02 06:02
 精彩回答 2  元偷偷看……
1988020566
5楼-- · 2019-08-02 09:51
  5 SCAN IF模块初始化程序示例

1988020566
6楼-- · 2019-08-02 14:05
  6 结语

  本文介绍了采用LC振荡测试法实现流量测量的工作原理,并根据此原理成功设计了基于MSP430FW427的无磁水表。由于SCAN IF模块的设置非常灵活,设计人员完全可以根据自己的实际情况,对其进行合理的设置。MSP430FW427单片机所具有的其他集成外设以及超低功耗运行能力也使我们能够开发出功能先进的仪表。

一周热门 更多>