[发明专利]科氏质量流量计数字信号处理系统

摘要

一种以数字信号处理器(DSP)为核心、基于离散傅里叶变换方法(DFT)的科氏质量流量计数字信号处理系统，由信号采集通道、DSP和逻辑控制、液晶显示、键盘输入、温度检测、串行通信、4～20mA输出、激振等电路及软件组成。它采用DFT方法处理科里奥利质量流量传感器的信号，计算其流量管振动基频处的相位差、幅值和频率，测出质量流量。以易实现的、精度较高的频率跟踪方法，实现整周期采样，保证数字信号处理的精度。

主权项

1.一种科氏质量流量计信号处理系统，由信号采集通道、数字信号处理器(DSP)、逻辑控制电路、液晶显示(LCD)电路、键盘输入电路、温度检测电路、串行通信电路、4～20mA输出电路和激振电路以及软件组成；流量计中的两个磁电式传感器将所感受到流量信号转换成电信号；磁电传感器输出的电信号经过所述的信号采集通道送到DSP；所述的DSP根据采样频率定时启动所说的信号采集通道中的模/数转换器；在中断服务程序中读入采样数据，送入数据缓冲区；DSP用离散傅里叶变换(DFT)方法处理采样数据，计算其流量管振动基频处的相位差、幅值和频率，再根据仪表参数和通过温度补偿，得到瞬时质量流量值和密度数值；将瞬时质量流量和密度送入指定数据缓冲区，供LCD显示、模拟量输出；也可通过积算，给出累积质量流量；磁电传感器的信号送入激振电路，产生驱动信号，送到电磁激振器的线圈，使流量管振动；整个测量过程分为初始化阶段、相位差测量阶段和频率跟踪阶段；其特征在于所述的信号处理系统在频率跟踪过程中，综合考虑已测得的频率可能存在的误差、信号频率的变化情况、其它工作的时间以及进行一次频率跟踪所需的时间，确定出一个合理的频率范围，采取直接测量信号频率的方法，在其中进行搜索，得到更为准确的信号频率值，即在此范围内变化采样频率，计算功率谱，通过比较功率谱值的大小，确定流量管的振动基频，而不是基频的变化，得到更为准确的频率值，并调整采样频率，为下一次相位差测量做准备；频率跟踪与相位差测量交叉进行，两次频率跟踪之间允许有间隔。