文档介绍：案例分析：涡街流量计
涡街流量计讲座内容
一. 涡街流量计工作原理
二. 涡街信号的检测方法
三. 信号处理及电路设计
四. 气体质量流量检测
五. 流量监测网络
一. 涡街流量计工作原理
1、流量计简介
2、卡曼涡街现路（电荷放大器）
电荷放大器
Vo=ΔQ/CF
1、前置放大电路（电荷放大器）
具有高输入阻抗的电荷放大器
2、滤波电路
低通滤波电路
二阶巴特沃斯低通
3、限幅放大电路
二极管限幅放大电路
4、整形电路（施密特触发器）
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。
4、整形电路（施密特触发器）
用运放构成的施密特触发器
5、涡街信号处理实例
日本横河机电产品信号处理流程：
AD
电荷放大器
可调带通
滤波器
增益控制
谱分析
流
量
补
偿
PGA放大器
幅值估计
电荷放大器
AD
PGA放大器
PGA放大器
AD
整形
脉
冲
输
出
幅值估计
增益控制
流量信号
综合分析
5、涡街信号处理实例
我们的最新产品信号处理流程：
其特点是：
1、SSP（频谱信号处理）技术
2、自适应噪声抑制和频谱自适应滤波技术
3、流量信号诊断功能
4、智能化、参数可设置，适合各种口径
5、水气两用
6、脉冲、4~20mA电流（Hart协议兼容）、RS485通讯可同时输出
5、涡街信号处理实例
自适应滤波前
自适应滤波后
自适应滤波技术（中等流量）
5、涡街信号处理实例
自适应滤波前
自适应滤波后
自适应滤波技术（小流量）
5、涡街信号处理实例
无自适应噪声抑制
自适应噪声抑制
自适应噪声抑制技术（无流量）
四. 气体质量流量检测
1、一体化气体流量计
2、温度和压力检测电路
3、质量流量计算（温压补偿）
1、一体化气体流量计
具有温度和压力补偿的气体流量计
体积流量
温度
压强
A/D
微处理机
键盘
显示
通信
ROM
RAM
1、一体化气体流量计
一体化气体流量计的组成
1、一体化气体流量计
具有温压补偿的流量计原理框图
单
片
机
MSP430
EEPROM
存
储
器
3V
锂电池
4～20mA
用户设备（计算机或仪表等）
RS485（或RS232）
通讯接口
D/A
变换器
液晶显示
液晶驱动器
A/D
转换器
前置
放大器
放大器
流量传感器
温度传感器
Rt
压力传感器
键盘
1、一体化气体流量计
具有温压补偿一体化的流量计
温度测量的方法1：
热敏电阻PT100，电桥放大，A/D转换
A/D
2、温度和压力检测电路
温度测量的方法2：
热敏电阻PT100，三线制电桥放大
2、温度和压力检测电路
思考：三线制电桥电路，消除引线电阻影响的原理。
温度测量的方法3：
热敏电阻PT100，四线制电桥放大
2、温度和压力检测电路
思考：四线制温度检测电路，消除引线电阻影响的原理。
气体压力传感器：
常用扩散硅压力传感器
2、温度和压力检测电路
压力测量的方法：
扩散硅压力传感器，四线或五线制电桥
2、温度和压力检测电路
液体流量计
体积+温度补偿
气体流量计
体积+温度补偿+压力补偿
例：蒸汽计量检测蒸汽质量流量
燃气表计量燃气体积流量（压力恒定）
呼吸计监测临床病人呼吸次数
3、质量流量计算（温压补偿）
气态方程 M = k x P x V / T (理想气体)
实际应用时的非线性
多项式补偿 a3 x M3 + a2 x M2 + a1 x M + a0
变形： M x (M x (M x a3 + a2)+ a1)+ a0
基本运算：乘加（ax + b）
查表法补偿用折线来逼近曲线
建转折点表
3、质量流量计算（温压补偿）
五. 流量监测网络
1、网络与远程抄表
2、 GPRS无线网络介绍
3、客户端数据管理
1. 网络与远程抄表
传统的煤气表，水表，电表，都是依靠人力上门抄录，问题多多
为节省人力，人们设计出多种远程自动抄表的方案，主要的案例有：
电话线调制解调
电力线载波
GSM短信
GPRS/CDMA无线网络
无线电台
TCP/IP网络连接
短信抄表
每个单元安装数据集中器，收集电表数据
利用短信将汇总后的数据，通过GSM模块以短信形式传送到中心服务器
中心服务器接GSM短信模块，收集短信，分解出所需的数据，存入数据库。
短信的问题：易丢失、延迟不确定。
1. 网络与远程抄表
电台抄表
管道煤气、水厂，经常使用无线电台进行短距离