本文關(guān)鍵詞：基于TDC-GP22與相關(guān)法高精度超聲波流量計(jì)的研制

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【摘要】：超聲波流量計(jì)作為一種新型的流量計(jì),具有精度高、量程比寬、無壓力損失、便于安裝等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于日常生活、商業(yè)貿(mào)易、工業(yè)流量計(jì)量等領(lǐng)域。隨著自動(dòng)化儀表的快速發(fā)展,各領(lǐng)域?qū)Τ暡髁坑?jì)的測(cè)量精度與穩(wěn)定性提出了更高的要求。本文針對(duì)在大流量點(diǎn)氣體超聲波流量計(jì),測(cè)量精度低,測(cè)量穩(wěn)定性差的問題,設(shè)計(jì)一種基于計(jì)時(shí)芯片TDC-GP22與相關(guān)法相結(jié)合的時(shí)間測(cè)量方法,提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度與穩(wěn)定性。主要從以下幾個(gè)方面的做了具體研究:(1)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),詳細(xì)論述了超聲波流量計(jì)的工作原理,確立了基于直接時(shí)差法和相關(guān)法相結(jié)合的超聲波渡越時(shí)間的測(cè)量方法。(2)采用32位ARM微處理器芯片STM32F407作為主控制器,利用該控制器軟硬件資源及低功耗等優(yōu)點(diǎn),便于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制及監(jiān)測(cè),同時(shí)降低了系統(tǒng)的功耗。(3)硬件部分采用模塊化設(shè)計(jì)思路,根據(jù)直接時(shí)差法測(cè)量原理設(shè)計(jì)了基于STM32F407的核心控制器電路、基于TDC-GP22的高精度數(shù)字計(jì)時(shí)電路、超聲波激發(fā)電路、超聲波接收調(diào)理電路、掉電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、過零檢測(cè)電路等,并將模擬電路與數(shù)字電路分開布局制板,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。(4)利用keil MDK編程環(huán)境完成了系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì),文中給出了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的整體框圖及部分功能模塊流程圖,并對(duì)相關(guān)法進(jìn)行了仿真,將相關(guān)時(shí)差法應(yīng)用到流量計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)中,解決了直接時(shí)差法在噪聲干擾下誤判閾值的問題,提高了系統(tǒng)測(cè)量精度與穩(wěn)定性。(5)在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,對(duì)樣機(jī)的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了整體測(cè)試,并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳細(xì)分析了TDC-GP22與相關(guān)法相結(jié)合的時(shí)間測(cè)量方法以及流速修正系數(shù)的研究,最后對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了流量測(cè)試,分析了樣機(jī)的測(cè)量精度與重復(fù)性,并對(duì)系統(tǒng)的誤差來源進(jìn)行了分析。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH814.92

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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4 湯卓遠(yuǎn);多聲道氣體超聲波流量計(jì)流場(chǎng)補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

5 馬超;礦用超聲波流量計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];浙江理工大學(xué);2016年

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8 肖永良;高精度超聲波流量計(jì)的研發(fā)[D];電子科技大學(xué);2016年

9 陳體軍;基于FPGA時(shí)差法氣體超聲波流量計(jì)的研究[D];西安科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1157228