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涡街流量计的二次仪表设计 1 引言 随着现代工业自动化水平的不断提高，在很多情况下需要集中监测多个流量点，如在石油注水开采过程中，为了保持开采效果、保护地下环境及随后分析注水数据，需要对注水量进行监测，在油田系统中逐渐使用智能仪表来计量油井的出油量。计量仪表精确度的高低直接影响企业的经济效益。目前，我国的流量计起步晚，起点低，还比较落后。使用单片机开发的流量计作为二次仪表是非常适用的，对油田自动化有很大的促进。 2 系统原理 就一般情况来说，由于检测元件输出的信号比较微弱且含有噪声，所以各种检测方式的前置放大器还应包括放大、滤波、整形等部分，合起来也称为一次仪表。 计数显示单元也称
用单片机开发的仪表具有多种功能。由软件调节非线性误差的智能流量显示仪是和各种脉冲输出的一次流量测量仪表相配套的二次仪表，具有如下特点： 它的技术性能如下所述。 输入信号是一次仪表的频率输入信号，与流量传感器相接，经检测、放大后得到被测介质的流量，信号频率为0MHz~1 000Hz的脉冲信号。传感器连接电缆的长度小于1 000m，导线电容小于0．1μF，电感小于10mH，智能流量显示仪(二次仪表)放在计量间里，每个计量间可容纳30台显示仪。 输出信号有2种：累积流量显示是8位浮点式，开始显示小数点后5位(0.000 00m3)，最后显示小数点后3位(0 000．000m3)，表示仪表开始工作后的累计流量；瞬时流量显示是4位浮点式，开始显示小数点后2位(00．00m3)，最后显示小数点后1位(000．Om3)，表示当前的瞬时流量。 抗干扰：lOkW～17kW电机转动，显示不变化。 3 硬件组成 存储流量用的存储器是ATMEL公司的AT24C16系列，它是带有2K字节Flash的可电擦除、可编程只读存储器。单片机的。RXD口和TXD口分别与它的SCI．和SDA相连，进行读写操作。 测量时，用1个1s的硬件复位电路接到。RE-SET端，使单片机定时复位。单片机以省电模式工作，每次输入、累计、显示处理后等待唤醒，工作功耗非常小。设置补偿系数时，复位脚正常连接。 输入脉冲通过分频和74HC393锁存后，送入单片机的P2口。在单片机内经过程序处理后，输出显示信号送到P1口(数据4位，选择信号4位)。数据中有4位送入MC14543(BCD锁存/7段译码/驱动动器)中，共有12个MC14543，分别控制与累计流量8位及瞬时流量4位相连的液晶块的显示数据，4位选择信号送到CD4514型译码器(4位锁存，4-16线译码器)，选择接收数据的MC14543型电路和浮动显示的小数点位。 硬件分为二部分：控制部分对流量信号进行处理，得到累积流量和瞬时流量的显示数据，如图1所示；显示部分将显示数据送到液晶显示屏，如图2所示。这二部分通过10针的插座J1相连。
4 软件设计
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