[实用新型]一种基于DFT的科氏流量计

说明书

技术领域

本申请涉及仪表测量技术领域，更具体地说，涉及一种基于DFT的科氏流量计。 

背景技术

流体在振动管中流动时会对管壁产生一个力，简称科氏力，科氏流量计就是利用科里奥利力测量质量流量的仪表。科氏流量计的结构一般由两根平行的振动管，中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管在驱动线圈的振动作用下作往复周期振动，在流体介质流经振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。其中检测线圈产生的相位不同的两组信号分别由传感器检测。 

目前常用的科氏流量计在计算相位差的时候主要是采用基于直接型无限脉冲响应数字滤波器（IIR，Infinite Impulse Response)自适应陷波器（ANF，Adaptive notch filter）的自适应谱线增强（ALE，Adaptive Line Enhancer）技术对科氏流量计的两路输出信号进行处理，并将实际的信号从噪声和其它干扰信号中提取出来，并求出其频率；然后使用Goertzel算法计算增强后的两路信号之间的相位差，最后根据采样频率，信号频率和相位差计算出两路信号之间的时间差。 

但是使用Goertzel算法计算相位差时，由于Goertzel算法自身在应用中时间效率低，从而导致相位差计算时间较长。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于DFT的科氏流量计，以解决现有技术方案中使用Goertzel算法计算相位差时计算时间较长的问题。其技术方案如下： 

本实用新型实施例提供一种基于DFT的科式流量计，包括：振动管、安装在振动管中的驱动线圈、第一传感器和第二传感器，还包括： 

与所述驱动线圈连接，用于驱动所述驱动线圈振动的驱动电路； 

与所述第一传感器连接，用于处理所述第一传感器产生的第一信号的第一信号调理电路； 

与所述第二传感器连接，用于处理所述第二传感器产生的第二信号的第二信号调理电路； 

与所述第一信号调理电路和所述第二信号调理电路连接，用于采用DFT算法计算第一信号和第二信号之间的时间差的DSP芯片。 

优选的，所述驱动电路包括：模拟驱动电路和激振器；其中所述模拟驱动电路的输入端连接所述第二传感器，所述模拟驱动电路的输出端连接激振器的输入端，所述激振器的输出端作为驱动电路的输出端。 

优选的，所述第一信号调理电路包括：第一放大滤波电路和模数转换器ADC1芯片；其中所述第一放大滤波电路的输入端连接第一传感器，所述第一放大滤波电路的输出端连接ADC1芯片的输入端，所述ADC1芯片的输出端连接所述DSP芯片的第一输入端。 

优选的，所述第二信号调理电路包括：第二放大滤波电路和ADC2芯片；其中所述第二放大滤波电路的输入端连接第二传感器，所述第二放大滤波电路的输出端连接ADC2芯片的输入端，所述ADC2芯片的输出端连接所述DSP芯片的第二输入端。 

优选的，所述的基于DFT的科氏流量计还包括：输入端与所述DSP芯片的输出端连接，且用于以模拟电流的方式输出瞬时流量值的模拟输出电路。 

优选的，所述的基于DFT的科氏流量计还包括：与所述第一信号调理电路和所述第二信号调理电路相连的ADC采样基准电路。 

优选的，所述ADC采样基准电路包括：电压基准器和电压跟随电路；其中电压基准器的输出端连接电压跟随电路的输入端，电压跟随电路的输出端 连接到各个ADC芯片的基准信号输入端。 

优选的，所述的基于DFT的科氏流量计还包括：与所述DSP芯片相连，用于提供相位差的补偿系数的温压补偿电路。 

优选的，所述温压补偿电路包括：恒流源、RTD、差分放大电路和ADC3芯片；其中所述恒流源的输出端连接RTD的输入端，RTD的输出端连接在差分放大电路的输入端，差分放大电路的输出端连接ADC3芯片的输入端，ADC3芯片的输出端连接DSP芯片。 

优选的，上述的基于DFT的科氏流量计还包括：为电路供电的电源电路。 

应用本申请提供的基于DFT的科式流量计可以采用DSP芯片中的DFT算法对两路信号进行DFT变换，从而在得出两路信号的时间差后计算出瞬时流量值。由于DFT算法可以快速的计算出相位差，从而提高时间效率，降低计算时间。 

附图说明

图1为本申请提供的基于DFT的科氏流量计的结构示意图； 

图2为为本申请中模拟驱动驱动电路的电路图；