本文關(guān)鍵詞：基于渦輪流量傳感器的水流量檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：我國水資源從總量上來說是一個大國,約占世界水資源總量的6%;但是人均占有量卻只有世界平均水平的1/4,是名副其實的水資源貧乏國家之一。因此,節(jié)約用水對我國來說更具有現(xiàn)實意義。此外,隨著目前全世界范圍水資源危機、水污染和水浪費等一系列問題日益凸顯,對水流量的實時監(jiān)控計量就顯得尤為重要。因此,流量檢測技術(shù)不可或缺。并且節(jié)約用水離不開流量檢測技術(shù)的支持,渦輪式的流量測量技術(shù)精確度高,可重復(fù)性好,并且更適于對潔凈的介質(zhì)進行測量,被廣泛應(yīng)用于水流量測量領(lǐng)域內(nèi),實現(xiàn)對其瞬時流量和累積流量的測量。本文開篇首先對課題背景和流量計的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行了一個簡要的介紹,肯定了流量計的重要地位。并在介紹了渦輪式流量傳感器的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細地分析了渦輪式流量測量技術(shù)的原理,建立了在測量原理中占有重要地位的儀表系數(shù)的模型。提出了一個便于今后的系統(tǒng)功能擴展的兩層結(jié)構(gòu)的水流量檢測系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu),其下層采用恩智浦公司的LPC1766為主控芯片,并配以信號采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊模塊等,用來實現(xiàn)流量數(shù)據(jù)的實時更新;上層則采用三星公司的S3C2440為主控芯片實現(xiàn)以太網(wǎng)通信功能。編寫了系統(tǒng)控制軟件實現(xiàn)整體的測量功能。最后,對系統(tǒng)進行了測試與分析,分析了系統(tǒng)可能產(chǎn)生誤差的原因以及提出了對應(yīng)的改善方法,同時,對系統(tǒng)進行的功能性測試和數(shù)據(jù)測量表明該系統(tǒng)達到了預(yù)期的效果。
【關(guān)鍵詞】：流量計 渦輪式 瞬時流量 累積流量
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 流量計簡介14-15
• 1.2 國內(nèi)外流量計的發(fā)展狀況15-16
• 1.3 研究背景與意義16-17
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容和工作安排17-18
• 第二章 流量測量原理及方法18-26
• 2.1 渦輪式流量傳感器的結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 渦輪式流量傳感器測量原理20
• 2.3 渦輪式流量傳感器的數(shù)學(xué)模型20-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計26-40
• 3.1 系統(tǒng)硬件框架總體設(shè)計26
• 3.2 主芯片介紹26-28
• 3.2.1 S3C2440A26-27
• 3.2.2 LPC176627-28
• 3.3 電源模塊28
• 3.4 時鐘和復(fù)位模塊28-29
• 3.5 JATG接口模塊29-30
• 3.6 EEPROM存儲模塊30
• 3.7 串行通信模塊30-33
• 3.7.1 RS-23230-31
• 3.7.2 RS-48531-33
• 3.8 流量測量模塊33-38
• 3.8.1 霍爾效應(yīng)33-35
• 3.8.2 霍爾元件35-37
• 3.8.3 霍爾集成傳感器37-38
• 3.8.4 渦輪流量傳感器測量模塊電路38
• 3.9 網(wǎng)絡(luò)接口模塊38-39
• 3.10 本章小結(jié)39-40
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計40-56
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹40-43
• 4.1.1 μC/OS-II系統(tǒng)40-41
• 4.1.2 嵌入式Linux系統(tǒng)41-43
• 4.2 系統(tǒng)軟件框架總體設(shè)計43
• 4.3 以太網(wǎng)通信子程序43-46
• 4.4 串口通訊子程序46-49
• 4.5 數(shù)據(jù)處理和同步49-51
• 4.5.1 幀數(shù)據(jù)的完整性處理49-50
• 4.5.2 自定義協(xié)議與MODBUS協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換50
• 4.5.3 進程間數(shù)據(jù)通信與同步50-51
• 4.6 MCU上串口通信程序51-53
• 4.7 流量數(shù)據(jù)的采集與處理53-54
• 4.8 存儲器讀寫子程序54-55
• 4.9 本章小結(jié)55-56
• 第五章 系統(tǒng)測試與數(shù)據(jù)分析56-62
• 5.1 系統(tǒng)功能測試56-58
• 5.1.1 串口MODBUS協(xié)議通訊測試56-57
• 5.1.2 PC與ARM以太網(wǎng)自定義協(xié)議通訊測試57-58
• 5.2 數(shù)據(jù)測量與誤差分析58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66-68
• 作者簡介68-69

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本文編號：636878