星际争霸2僵尸岛攻略:采用DSP技術實現的超聲波多普勒流量計

時間:2016-2-23 9:01:00 來源:中國超聲波網 添加人:admin

星际争霸2新指挥官2019 www.gojda.icu   超聲波多普勒流fi計可安裝于管道外面。不千擾流體流動、無壓力損失。而且拆裝與維修傳感器時+必中斷生產流程,因此得到廣泛的應用。然而由于流體中反射體顆粒的濃度、粒徑大小性質粒f的分布及流速分布等因素的變化使得流1測置的度和穩定性均受到影響,解決這些問題的有效方法是進行信號的數字處理。因此,我們以TMS320F240DSP為核心。設計-款新型的超聲波多普勒流量計。通過FFT變換及數字濾波等算法,很好的克服f各種十擾W素,從If較人的提高/精度和穩定性,二、超聲波多普勒流量計原理簡介;超聲波多普勒流量計采用兩個換能器,-個發射個接收。發射換能器以某特定頻率向流體中發射一個聲波信號,經流體中的固體顆?;蚱莘瓷浜?。由接收換能器接收,流量計檢測出收波和發波的頻差,該頻差與流體的流速成比例關系。

  /,――發射的超聲波頻率;a――超聲波與管軸線夾角;c―流體中的聲速;a/=/2/!,多普勒頻偏信號中/2是接收的超聲波頻率。

  三。MS320F24DSP的結構及性能概述TMS320F240SXIS|TI(德州儀器)公司為滿足控制領域的應用而推出的16位定點DSP它將的愾能、低功耗的DSP內核和先進的外圍接U電路結合花一起。

  指令速度為20MIPS,/IT所有指令邰可以作個50ns的單周期內執行完畢具有12個比較/脈寬調制(PWM)屯路:個16位通用定時器:個16位傘比較申/L角吒卜功能:個16位的申比較甲。兒:叫個捕狄中兒,雙K)位模數轉換器(ADC),it采樣/轉換時間人于或等十你s. 28個獨立可編程的多路復用/引腳。

  串行通r;接I(SCI)和串行外部設備接U 7x16位的片內閃速E2PROM.片內544卞X16位的雙端U數據/程序RAM,224K字X16位的大可址存儲器空間(64K字程序寧間。6仆Y數據寧間,64KM/0寧間和32K字的全局空間)。

  TMSM0F240采用改邊的哈佛結構。芯IV內部兩套獨立的程序存儲器總線和數據存儲器總線,從而使其處理能力得到人程度的優化,四、流量計的硬件設計超聲波發射。接收和調理電路的設計該電路框圖如WI所小圖I超聲波發射,接收和調理電路框圖、發射電路采用1MHZ的高鐸、+2W的低IK發射電路,信號在1.5以下管徑的管道中測量,都可以可靠接收。

  接收信號由接收換能器送入以CXA09為核心的小信號處理電路,該電路包括小信號高增益放大電路、自動壤溢控制電路。陶瓷濾波的帶通選灞電B和多普勒頻偏解調電路。從該電路解調出來的頻偏信號(2KHZ以下)經M軸傳線遠傳肀儀衣。在儀表輸入勵先經mHC04組成的截止頻率為2.5KHZ的四階巴特沃斯低通開關電容波瞿。濾除A頻t擾,送入由GF289紐成的全隔離放大器,輸出的標準信號由DSP進行采樣處理全隔離放大SM離收波K線模擬信號部分和數字系統。

  數字系統的妯件設計該統以TMS:以心器件。外加t它輔助電路及設備構成,K構成框ffi如所示。

  擴兩‘7(’99組成32K字的外部RAM,供處理數據用:擴展28X32點陣的LCD顯示思作為表漢字輸出顯示器。擴展4X4鍵盤,用來輸入各種參數及調整儀表用;擴展10位串行D/A(TLC5615)和電壓-電流轉換器(AD694)輸出4-20raA標準電流信號,由AD694向TLC5615提供2V的電壓基準;擴展2K字節的串行EEPROM 24C02作為運算常數和儀表輸入置的不怕掉電存儲體。

  超聲波流量計系統框圖整個數字系統硬件設計簡單、實用,充分利用了TMS320F240的現有資源。0CMLCD顯承器接L簡單,其數據U與DSP的低8位數據線D0―D7接tl;ASK是狀態指示信號,ASK=H,表示不能接受輸入,ASK=L,表示可以接受輸入;ANSWER是數據和命令的寫選通輸入端。ASK直接接READY,解決了較慢速的LCD和快速的F240之間的接U問題。而平時,ASK為低電平,不影響存儲器等外部設備的工作。因為/擴展只有一個LCD顯示器,所以就用I/O擴展選通線瓦直接作為LCD的選通信號接到ANSWERh,可見LCD的地址選擇是任息的。串行D/A轉換器TLC5615帶有SPI串行外設接口,和F240的SPI正好接U.而24C02因為是It總線接U,該芯片并不經常被訪問,且要求內部數據要被可靠保存,所以單獨用兩根I/O線來訪問。4X4鍵盤由內部定時器的20ms中斷來掃描,進行軟件識別。

  系統由核心器件TMS320F240進行操作和管理。

  五、軟件設計軟件實現的功能士:要有:1)數據的采和處理。數據處埋主要采用FFT頻譜分析和數t濾波技術,得到可靠的流速信號。由于fr:低流速和高流速時頻偏差距較人,為保證測置精度在全置程范圍內的均勻性和較高的反應速度,也FFT變換時,其采樣點數應具有相應的變化。在高、低流速情況下,分別采用2048點,1024點、512點和256點的FFT變換:的曲線輸出,便于安裝和掌握系統的工作情況;全部采用中斷技術,使實時鍵盤描、內部時鐘計時及數據采集處理等部分相互獨立。并將時鐘計時設為諒高優先級中斷;采用內部看門狗來提高程序的抗十擾性。

  六、結束語該流置計由于采用/DSP技術,極大的提高f多普勒流置計的重復性、穩定性以及測精度。目前,我們側重考慮儀表應有較快的反應速度,在此前提下進行設計,其精度可達到1以上通過進一步優化軟、硬件系統,其性能進一步提高的空間較大。

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