[实用新型]一种基于MSP430的多传感器热式气体流量测量电路

说明书

技术领域

本实用新型属于流体检测技术领域，涉及一种基于MSP430的多传感器热式气体流量测量电路，适用于新型的低功耗热式气体质量流量检测仪表。

背景技术

热式气体流量计是一种基于加热传感元件对流传热原理，直接式质量流量计，主要应用于气体质量流量的测量。该仪表具有压损小，无可动部件，高精度，宽量程比，高重复性和高可靠性，能够对极低流速进行检测和控制等优点。因而广泛应用于航天、航空、医学、能源、环保、汽车工业、电厂以及气体管道运输等行业。它的基本原理是：在测量气体管道中放置由电流加热的发热元件，当气体流动时将会从发热元件上带走部分热量使得发热元件被冷却，其阻值随着气体流速的变化而发生变化。在电路中，阻值的变化反映了电流的变化。因此，通过对气体流速与电流建立的函数关系就可以实现对管道内气体流量的测量。

在大中型管道的传输中，测量管道内复杂的气体流场分布对测量结果会产生一定的影响，另外，为了使流场分布更加充分发展，检测仪表对表前直管段要求很高。针对上述问题，采用多传感器多路测量能有效解决该问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种热式气体流量测量电路。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型包括反馈电路、由组合热膜探头及精密电阻连接成电桥构成的四路传感器、由片外AD组成的电压转换电路和单片机。

反馈电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一限流电阻R11、第二限流电阻R12、第三限流电阻R13、第四限流电阻R14和一片LM324芯片；第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4的集电极均连接+12V电源，第一三极管Q1的基极与第一限流电阻R11的一端相连，发射极与第一电桥A的电源输入端连接，第一限流电阻R11的另一端连接第一放大器U4A的第1脚。第二三极管Q2的基极与第二限流电阻R12的一端连接，发射极与第二电桥B的电源输入端连接，第二限流电阻R12的另一端连接第二放大器U4B的第7脚。第三三极管Q3的基极与第三限流电阻R13的一端相连，发射极与第三电桥C的电源输入端连接，第三限流电阻R13的另一端连接第三放大器U4C的第8脚。第四三极管Q4的基极与第四限流电阻R14的一端相连，发射极与第四电桥D的电源输入端连接，第四限流电阻R14的另一端连接第四放大器U4D的第14脚。第一放大器U4A的第3脚与第一电桥A中第一速度探头电阻Rh1的一端、第一精密电阻R1的一端、电压转换电路中第一AD芯片U1的第6脚相连，第2脚与第一电桥A中第一测温电阻Rt1的一端、第二精密电阻R2的一端连接。第二放大器U4B的第5脚与第二电桥B中第二速度探头电阻Rh2的一端、第三精密电阻R3的一端、电压转换电路中第一AD芯片U1的第7脚相连，第6脚与第二电桥B中第二测温电阻Rt2的一端、第四精密电阻R4的一端相连。第三放大器U4C的第10脚与第三电桥C中第三速度探头电阻Rh3的一端、第五精密电阻R5的一端、电压转换电路中第二AD芯片U2的第6脚相连，第9脚与第三电桥C中第三测温电阻Rt3的一端、第六精密电阻R6的一端相连。第四放大器U4D的第12脚与第四电桥D中第四速度探头电阻Rh4的一端、第七精密电阻R7的一端、电压转换电路中第二AD芯片U2的第7脚相连，第13脚与第四电桥D中第四测温电阻Rt4的一端、第八精密电阻R8的一端相连，所述的第一放大器U4A、第二放大器U4B、第三放大器U4C和第四放大器U4D集成在LM324芯片中。

电桥A中第一测温电阻Rt1的另一端、第一速度探头电阻Rh1的另一端作为第一电桥A的电源输入端，第二测温电阻Rt2的另一端、第二速度探头电阻Rh2的另一端作为第二电桥B的电源输入端，第三测温电阻Rt3的另一端、第三速度探头电阻Rh3的另一端作为第三电桥C的电源输入端，第四测温电阻Rt4的另一端、第四速度探头电阻Rh4的另一端作为第四电桥D的电源输入端；第一精密电阻R1的另一端与第二精密电阻R2的另一端连接并接地，第三精密电阻R3的另一端与第四精密电阻R4的另一端连接并接地，第五精密电阻R5的另一端与第六精密电阻R6的另一端连接并接地，第七精密电阻R7的另一端与第八精密电阻8的另一端连接并接地。