涡街流量计智能技术的应用与原理 二十三

§4．5输入输出及变换模块

§4．5．1温度压力的采集及阻尼、标度变换

(a)温度压力的采集

将测压点设置在漩涡发生体下游3．5D～7．5D(D为管道内径)测温点设置在测压点下游1D～2D的地方。

温度变送器和压力变送器输出均为两线制4～20mA电流信号，在250Ω的精密电阻上产生l～5V电压信号，再经CC4052选通开关、运算放大器，分别送入P1C16C76的A／D转换口。

(b)阻尼变换

由于在测量回路中常常伴随有电源干扰及工业干扰。这些干扰的特点就是频率很低(如频率为0．01Hz)，对这样低频的干扰信号，采用Rc滤波显然是不适宜的，因为C太大很难做到，但在计算机控制系统中，用阻尼的方法则容易解决。阻尼程序就是由软件实现输出的阻尼变化，相当于一阶惯性环节，阻尼时间常数，需通过实际运行求取得最优值，方法是不断地改变f值，当低频周期性噪声减至最弱全部消除时，即为该系统的f值。本系统的阻尼时间常

数设置范围为0．2～200s。这是一种迭代运算。而9的选取则决定了重视本次采样，还是重视前次采样。阻尼程序缺点是造成信号的相位滞后，滞后相位的大小与O值有关。

(C) 标度变换

难传感器把外界的各种信号转换成电信号，然后用A／D转换器把模拟信号变成微处理器能接受的数字信号。对于这样得到的数字信号，往往要转换成人们所熟悉的工程值，才有它的意义。这是因为被测对缘的各种数据的量纲与A／D转换器的输入值是不一样的，例如压力的单位是Pa，流量的单位是m 3／h，温度的单位是℃等。这些参数经传感器和A／D转换后得到一系列的数码，这些数码值，并不一定等于原来带有量纲的参数值，它仅仅对应于参数值相对量的大小，故必须把它转换成带有量纲的数值后才能运算和显示，这种转换便是标度变换。又称为工程量变换。标度变换有各种类型，它取决于被测定参数传感器的的传输特性，实现的办法也有几种，应根据实际要求来选用适当的标度变换方法。

一般来说，标度变换的类型和方法应根据传感器的传输特性和仪表的功能要求来确定，常见的有硬件实现法、软件实现法、实物标定法和复合实现法。

软件实现法在智能仪表测量信号的标度变换中最为常见，它实现灵活，适用性广，能克服硬件标度变换的局限性。其实现的办法一般是借助于数学解析表达式来编写程序，从而达到变换定标的目的。由于参数值与A／D转换结果成线性关系，我们采用了线性变换公式这种最常用的变换方法。

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