恒磁式電磁流量計(jì)的***優(yōu)點(diǎn)在于它的低功耗，因此，所有硬件電路的設(shè)計(jì)都在優(yōu)先基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上盡量達(dá)到低功耗，以利于最終用電池供電。針對(duì)前***章提出的硬件設(shè)計(jì)要求和關(guān)鍵技術(shù)，本章分析了硬件電路的總體設(shè)計(jì)內(nèi)容，詳細(xì)分析推導(dǎo)了動(dòng)態(tài)反饋控制化電壓的原理，著重闡述了信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)方法和測(cè)控電路的關(guān)鍵內(nèi)容。同時(shí)，本章也介紹了A／D轉(zhuǎn)換、液晶顯示及單片機(jī)相關(guān)的外圍電路和電源的設(shè)計(jì)。本章是恒磁式電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。
硬件電路的總體設(shè)計(jì)
根據(jù)2．5章節(jié)的設(shè)計(jì)要求可知，系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括信號(hào)調(diào)理， A／D轉(zhuǎn)換，LCD顯示及單片機(jī)相關(guān)的外圍電路等部分，該流量測(cè)量系統(tǒng)的硬件原理如圖3—1所示。
考慮到勵(lì)磁部分沒(méi)有能量消耗，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮低功耗，以實(shí)現(xiàn)儀表的電池供電。l LcD顯示卜叫巫嶂l鍵盤(pán)卜+ CPU P18LF2520 l電源F-- 電磁流量傳感器圖3．1恒磁式電磁流量計(jì)硬件原理圖
電磁流量傳感器得到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路處理后，由MD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再由CPU進(jìn)行數(shù)值處理，用液晶顯示相應(yīng)的流速，各個(gè)模塊的只要功能如下：
傳感器信號(hào)采集和信號(hào)調(diào)理電路：核心和難點(diǎn)在于將化電壓控制到重復(fù)穩(wěn)定的值，提取出微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并將其調(diào)整到后續(xù)電路可處理的適當(dāng)范圍。由于采用自動(dòng)跟蹤反饋控制的思想，信號(hào)調(diào)理電路由單片機(jī)控制。AID轉(zhuǎn)換電路：為了保證測(cè)量的精度和穩(wěn)定性，采用了16位的Σ．△型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)。
單片機(jī)相關(guān)外圍電路：時(shí)鐘，復(fù)位電路，鍵盤(pán)和LCD顯示。鍵盤(pán)輸入記錄初始特點(diǎn)，LCD實(shí)時(shí)顯示流量。～ 電源：整個(gè)流量測(cè)量系統(tǒng)的供電部分，采用能量密度很的鋰電池供電。