驅(qū)動系統(tǒng)是科氏流量計的關鍵組成部分。模擬驅(qū)動系統(tǒng)可以實現(xiàn)頻率無偏跟蹤,但不易控制,起振時間也比較長,在復雜的情況下還容易停振。數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)雖然控制靈活,起振快,但頻率跟蹤精度會受到一定限制。為解決上述問題,本團隊經(jīng)過充分理論分析、模擬仿真、精心設計出了一種高精度的科氏流量計數(shù)模混合驅(qū)動系統(tǒng)。經(jīng)多次反復試驗、驗證,證明該系統(tǒng)具有模擬驅(qū)動系統(tǒng)和數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)的主要優(yōu)點,跟蹤精度和測量精度都得到了很大提高,達到了預期設計目標,同時該系統(tǒng)適應性更強,易于推廣應用。 

【文章來源】：中國儀器儀表. 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

自激振蕩系統(tǒng)原理圖

利用模擬驅(qū)動電路頻率無偏跟蹤特性，結(jié)合數(shù)字驅(qū)動電路控制靈活的特點，設計了數(shù)�；旌向�(qū)動系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)框圖如圖2所示。圖2中信號調(diào)理電路主要是將系統(tǒng)中的傳感器信號匹配接入，經(jīng)放大濾波后引入ADC，用于信號采集。對采集到的信號進行解算，采用非線性幅值控制方法獲得驅(qū)動信號的幅值控制增益參數(shù)，該參數(shù)輸入到乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器（MDAC）的數(shù)字控制端。另一路調(diào)理后的信號經(jīng)過相位補償，送入乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號輸入端。MDAC的輸出端信號送到信號轉(zhuǎn)換電路，進行平衡轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號再經(jīng)差分功率放大器輸出。

軟件方面，采用變比例的非線性幅值控制辦法。當速度信號幅值小于一定數(shù)值時，通過增大PI控制器的比例系數(shù)，可以提高驅(qū)動增益，驅(qū)動電流以及速度信號的幅值。當速度信號幅值大于一定數(shù)值時，通過減小PI控制器的比例系數(shù)，可以降低驅(qū)動增益，驅(qū)動電流以及速度信號的幅值。將激振系統(tǒng)輸出的速度信號V(t）與驅(qū)動增益K0(T）相乘，為激振信號提供驅(qū)動信號。為得到零穩(wěn)態(tài)誤差，控制器C(S）采用PI（比例積分）控制器。a0和a(t）分別是給定信號幅值和速度信號幅值取自然對數(shù)后的值。非線性幅值控制控制方法的框圖如圖3所示。二次表采用模塊化設計思想，將系統(tǒng)按照功能模塊進行設計，便于調(diào)試及生產(chǎn)。二次表主要由電源模塊、模擬模塊、數(shù)字模塊以及顯示模塊組成。最終成型的二次表實物，如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]科氏質(zhì)量流量計差分驅(qū)動方式研究與實驗[J]. 方正余,徐科軍,張建國,劉錚,劉文,樂靜.  電子測量與儀器學報. 2017(12)
[2]科氏質(zhì)量流量管非線性幅值控制方法研究[J]. 李祥剛,徐科軍.  電子測量與儀器學報. 2009(06)
[3]科氏質(zhì)量流量計模擬驅(qū)動方法研究[J]. 徐科軍,徐文福.  計量學報. 2005(02)



本文編號：3274373