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基于MSP430單片機的新型智能IC卡天然氣表設計

作者: 時間:2012-07-25 來源:網絡 收藏

2.2 流量檢測電路
本系統流量檢測單元采用靶式流量計,通過測量裝在管道中靶所受到的壓力來計算的流量。主要包括靶式流量計、壓力測量、信號放大與A/D轉換四部分。
2.2.1 靶式流量計
圖2是靶式流量計的工作原理圖。這種流量計是在管道中裝設一圓靶用為節流元件,靶置于管道中央,靶的平面垂直于的流動方向。當天然氣流過時,靶上就受到一個推力的作用,其大小與通過的流量成一定函數關系,通過測量推力F即可確定流量值。其函數關系式為:
b.JPG
式中:qv為通過管道的氣體體積流量(單位:m3/s);Ka為靶式流量計的流量系數;D為管道內徑(單位:m);β為靶的結構系數,β=d /D;d為圓靶外徑(單位:m);F為靶板上所受到的推力(單位:N);ρ為氣體介質的密度(單位:kg/m3)。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/171127.htm

c.JPG


2.2.2 壓力測量
壓力傳感器種類較多,本系統中采用的是由四個電阻式應變片組成的全橋結構,如圖3所示。

d.JPG


工作中四個橋臂阻值都隨被測壓力的大小而變化,即R1+△R1,R2+△R2,R3+△R3,R4+△R4。根據電路中電流、電阻、電壓的關系不難得出下面的計算公式:
e1.jpg
由式(2)可以看出若要使電橋平衡,輸出為零,應滿足:
R1R3=R2R4 (3)
根據式(3),如果適當選擇各橋臂電阻值,可使輸出電壓與被測量引起的電阻變化量有關。如果選R1=R2=R3=R4=R0;△R1=△R2=△R3=△ R4=△R,電橋輸出電壓值Uy為:
e.JPG
經放大電路放大后送給進行A/D轉換后轉化成相應的壓力值。



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