文档介绍：第 27卷第 5期
仪
器
仪
表
学
报
2006年 5月
ChieseJournalofScintfcIstument
科氏质量流量计数字闭环系统的设计与实现
*
邢维巍
樊尚春
郑德智
(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
北京
100083)
摘要
提出并实现了一种科氏质量流量计的新型数字闭环系统。其闭环幅度控制基于数字信号处理方法和数字控制律,改善
了系统的动态品质、稳态精度和抗干扰能力;系统设计综合了模拟技术和数字技术优势,降低了硬件成本和算法复杂度。
关键词
科氏质量流量计
闭环系统
自动增益控制
数字控制
中图分类号
A 国家标准学科分类代码
DiialClsedLoopSystm ofCorilsMassFlwmetr
XigWeiwe FanShangchun ZhengDezhi
(SchoolofInsrumentton,BeiangUnierst,Beiig1###$%,&hia)
’(sta) A no*el+iialclse lo,systm ofCorilsmassfowmetr(CMF)i+eie an+
lo,am,lt+econtoli -ase on+iialsinal,rocessmeto+san++iialcontolruls,soastoi ,ro*e
+ynami resonse, sttc,reciin, an+ en*ionmenta+a,t-iiy. Accorig t ,ractcalreuiement, a
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harwarecostan+,l/iycan-ereuce,an+tettl,erfrmancecan-ei ,ro*e.
0eywords Corilsmassfowmetr Clse lo,systm Autmatcgaincontol Diialcontolruls
CMF在测量精度和重复性方面具有独特优势,并兼具
1 引
言
密度测量功能 213。CMF产品的组成如图 1所示。
为实现 CMF的测量原理,敏感单元中的谐振子
科氏质量流量计(CMF)是一种基于谐振原理和
(测量管)必须维持稳定的谐振状态,这是通过敏感单
元 S与反馈控制单元 F组成的闭环系统的自激振荡
来实现的。CMF闭环系统一般结构如图 2所示。
CMF的性能从根本上取决于敏感单元,但变送器
也是影响其整体性能的重要因素。变送器技术正由传
统的模拟式 223向数字式 23443发展,数字闭环系统是其中
的重要一环。文献243的数字闭环系统方案采用了基于
DS5、5ower5C及 F56A的高端硬件平台及复杂的时
域和频域算法,达到了比较理想的性能。文中则提出并
实现了一种基于低端硬件平台的新型数字闭环系的设
计方案。该方案中系统的动态品质、稳态精度和抗干扰
能力都得到了较大改善。
图 1 CMF组成框图
科氏效应(Co