質(zhì)量流量計(jì)從信號處理方式來分類,,有模擬式質(zhì)量流量計(jì)和數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)兩大類。下面分別就這兩種信號處理方式進(jìn)行分析,。
1,、模擬式質(zhì)量流量計(jì)
早期的質(zhì)量流量計(jì)都是模擬式的。所謂模擬式質(zhì)量流量計(jì),,包括兩方面內(nèi)容:驅(qū)動(dòng)電路的模擬式控制和傳感器輸出信號的模擬式處理,。
(1)驅(qū)動(dòng)電路的模擬式控制
驅(qū)動(dòng)電路主要給傳感器供電,但并不是簡單地提供一個(gè)直流電壓源或交流電壓源,。驅(qū)動(dòng)電路的組成較復(fù)雜,,包括放大電路、選頻電路,、比較電路,、調(diào)幅電路等。驅(qū)動(dòng)信號是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的,,而不是靜態(tài)由穩(wěn)壓電源提供,。具體產(chǎn)生過程,在質(zhì)量流量計(jì)傳感器和變送器電纜連接完成后,,變送器上電,,此時(shí)傳感器會在上電瞬間產(chǎn)生包括各種頻率的電雜波。雜波信號進(jìn)人到變送器后,,經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路的選頻電路,,挑選出某一頻率的波形進(jìn)行放大,放大后再反饋到傳感器,。
這一過程反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,,很快就產(chǎn)生一個(gè)能讓傳感器啟動(dòng)工作的,信號頻率等于傳感器固有頻率的正弦波,。當(dāng)該驅(qū)動(dòng)信號被放大到足以使傳感器穩(wěn)定工作時(shí),,穩(wěn)幅電路開始起作用,保證驅(qū)動(dòng)信號的幅值不再增大,,而是穩(wěn)定在某確定值,。這樣就完成了模擬式流量計(jì)的傳感器起振,。如果想改變驅(qū)動(dòng)正弦波信號的電壓大小,可以通過調(diào)幅電路來實(shí)現(xiàn),。整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的組成都由模擬電路組成,,包括電阻、電容,、二極管,、運(yùn)放等,所以叫模擬驅(qū)動(dòng)電路,。
(2)傳感器信號的模擬式處理
當(dāng)傳感器振動(dòng)工作時(shí),,會輸出兩路幅值和頻率相同,相位差隨流量成正比的正弦波信號,。這兩個(gè)正弦波信號首先進(jìn)行濾波,、整形、運(yùn)算放大,,然后對經(jīng)過處理的兩路信號進(jìn)行和差化積運(yùn)算,,運(yùn)算結(jié)果是傳感器的流量大小成比例的模擬直流電壓。這一直流電壓再進(jìn)行壓頻轉(zhuǎn)換,,變換出成比例的頻率信號,。頻率信號計(jì)數(shù)器接收,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到MCU芯片,,然后計(jì)算出對應(yīng)的質(zhì)量流量,,同時(shí)換算出體積流量,供用戶選擇使用,。
從傳感器輸出的模擬正弦波開始,,直到被MCU芯片接收,整個(gè)過程都是模擬處理,,故稱為模擬式質(zhì)量流量計(jì),。模擬式質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好,測量精度高,;缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,,制造成本高,更容易受到外界干擾,。
2,、數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)
數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)是針對模擬式質(zhì)量流量計(jì)而言的。所謂數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì),,包括驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字化處理和傳感器信號輸出的數(shù)字化處理,。
(1)驅(qū)動(dòng)電路數(shù)字化處理
驅(qū)動(dòng)電路工作狀態(tài)由芯片MCU控制。具體來講,驅(qū)動(dòng)電路的工作原理與模擬電路相同,,但是驅(qū)動(dòng)電路的輸出被分成兩路:一路傳送到傳感器,,驅(qū)動(dòng)傳感器振動(dòng)工作;另一路經(jīng)過簡單處理后被送到MCU電路,。MCU判斷電路的工作狀態(tài),,實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路的輸出,使得驅(qū)動(dòng)電路的輸出能恒定在某一確定電壓值,。這一帶數(shù)字反饋的處理過程被稱作驅(qū)動(dòng)數(shù)字化,。
(2)傳感器信號輸出數(shù)字化處理
傳感器起振正常工作后,會輸出兩路幅值和頻率完全相同的正弦波,,對這兩路信號進(jìn)行處理就會得到介質(zhì)的質(zhì)量流量,。所謂的數(shù)字化處理,是信號從傳感器輸出后經(jīng)過簡單濾波就直接進(jìn)人到功能強(qiáng)大的MCU芯片,,所有的信號處理包括運(yùn)放、整型,、A/D轉(zhuǎn)換,、計(jì)算及送顯等都是由MCU芯片來完成,大大降低了生產(chǎn)成本,,也使得產(chǎn)品的可靠性和一致性都有所提高,。