驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是科氏流量計(jì)的關(guān)鍵組成部分。模擬驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)頻率無(wú)偏跟蹤,但不易控制,起振時(shí)間也比較長(zhǎng),在復(fù)雜的情況下還容易停振。數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雖然控制靈活,起振快,但頻率跟蹤精度會(huì)受到一定限制。為解決上述問題,本團(tuán)隊(duì)經(jīng)過充分理論分析、模擬仿真、精心設(shè)計(jì)出了一種高精度的科氏流量計(jì)數(shù)模混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn)、驗(yàn)證,證明該系統(tǒng)具有模擬驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn),跟蹤精度和測(cè)量精度都得到了很大提高,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)該系統(tǒng)適應(yīng)性更強(qiáng),易于推廣應(yīng)用。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)儀器儀表. 2020,(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

自激振蕩系統(tǒng)原理圖

利用模擬驅(qū)動(dòng)電路頻率無(wú)偏跟蹤特性，結(jié)合數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路控制靈活的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了數(shù)模混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示。圖2中信號(hào)調(diào)理電路主要是將系統(tǒng)中的傳感器信號(hào)匹配接入，經(jīng)放大濾波后引入ADC，用于信號(hào)采集。對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行解算，采用非線性幅值控制方法獲得驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值控制增益參數(shù)，該參數(shù)輸入到乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器（MDAC）的數(shù)字控制端。另一路調(diào)理后的信號(hào)經(jīng)過相位補(bǔ)償，送入乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端。MDAC的輸出端信號(hào)送到信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行平衡轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)再經(jīng)差分功率放大器輸出。

軟件方面，采用變比例的非線性幅值控制辦法。當(dāng)速度信號(hào)幅值小于一定數(shù)值時(shí)，通過增大PI控制器的比例系數(shù)，可以提高驅(qū)動(dòng)增益，驅(qū)動(dòng)電流以及速度信號(hào)的幅值。當(dāng)速度信號(hào)幅值大于一定數(shù)值時(shí)，通過減小PI控制器的比例系數(shù)，可以降低驅(qū)動(dòng)增益，驅(qū)動(dòng)電流以及速度信號(hào)的幅值。將激振系統(tǒng)輸出的速度信號(hào)V(t）與驅(qū)動(dòng)增益K0(T）相乘，為激振信號(hào)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。為得到零穩(wěn)態(tài)誤差，控制器C(S）采用PI（比例積分）控制器。a0和a(t）分別是給定信號(hào)幅值和速度信號(hào)幅值取自然對(duì)數(shù)后的值。非線性幅值控制控制方法的框圖如圖3所示。二次表采用模塊化設(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)按照功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，便于調(diào)試及生產(chǎn)。二次表主要由電源模塊、模擬模塊、數(shù)字模塊以及顯示模塊組成。最終成型的二次表實(shí)物，如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]科氏質(zhì)量流量計(jì)差分驅(qū)動(dòng)方式研究與實(shí)驗(yàn)[J]. 方正余,徐科軍,張建國(guó),劉錚,劉文,樂靜.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2017(12)
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本文編號(hào)：3274373