CN111006728B - 流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法，流量自控仪转换器包括处理模块，用于输出第一控制信号；励磁驱动模块，用于根据接收到的第一控制信号向电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流；信号检测处理模块，用于对接收到的传感器信号进行处理得到数字流量信号；处理模块还用于根据接收的数字流量信号确定信号处理结果，并根据信号处理结果输出调节信号；流量控制模块，用于根据接收到的调节信号对流量自控仪的流量值进行调节。本申请不仅增加了流量自控仪转换器计量的稳定性，还实现了流量自控仪转换器对流量自控仪的控制的高可靠性、高精度的技术效果。

Description

流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法

技术领域

本发明实施例涉及流量检测和控制技术领域，尤其涉及一种流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法。

背景技术

采用电磁计量原理的流量自控仪是一种由电磁流量计、控制阀、执行机构组成的一体式仪表，其中，电磁流量计是一种依据法拉第电磁感应定律来测量导电液体体积流量的仪表，由励磁线圈将磁场施加给被测流体，通过检测磁场中运动流体的感应电动势，并对检测到的感应电动势进行信号处理来实现流量的准确测量。电磁流量计的测量管内部不含有阻挡部件，具有可靠性高、耐腐蚀性强、测量精度高、不受流体密度、粘度、温度、压力变化的影响等优点，因此，在油田工业中得到广泛应用。

当前，国内采用电磁计量原理的流量自控仪基本都是分体式结构，即电磁流量计转换器与流量控制器分开设置，且电磁流量计转换器与流量控制器在生产环节就分属于不同的生产厂家，这样的电磁流量计转换器无法直接驱动交流伺服电机和直流无刷电机，也就无法直接对流量自控仪的流量值进行调节，使得流量自控仪转换器在计量的稳定性和控制的高可靠性、高精度方面存在缺陷。而国外由于采油工艺的区别，基本不使用流量自控仪进行工业现场的流量调节。

发明内容

本发明提供一种流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法，不仅增加了流量自控仪转换器计量的稳定性，还实现了流量自控仪转换器对流量自控仪的控制的高可靠性、高精度的技术效果。

本发明实施例提供了一种流量自控仪转换器，所述流量自控仪转换器与流量自控仪相连接，所述流量自控仪包括电磁流量计传感器，所述流量自控仪转换器包括：

处理模块，用于输出第一控制信号；

励磁驱动模块，用于根据接收到的所述第一控制信号向所述电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，所述线圈基于所述励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；

信号检测处理模块，用于对接收到的所述传感器信号进行处理，得到并输出数字流量信号；

所述处理模块还用于根据接收的所述数字流量信号确定信号处理结果，并根据所述信号处理结果输出调节信号；

流量控制模块，用于根据接收到的所述调节信号对所述流量自控仪的流量值进行调节。

进一步地，所述处理模块包括：

驱动子模块，用于输出所述第一控制信号；

数据处理子模块，用于对所述数字流量信号依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制得到所述信号处理结果；

流量控制子模块，用于根据接收到的所述信号处理结果输出所述调节信号。

进一步地，所述励磁驱动模块包括：

恒流源子模块和励磁控制子模块，所述励磁控制子模块用于根据接收到的所述第一控制信号控制所述恒流源子模块产生所述励磁电流；

励磁隔离子模块，用于隔离所述第一控制信号中的杂波。

进一步地，所述处理模块还用于每隔预设时间向所述励磁驱动模块输出空管检测信号；

所述励磁驱动模块还包括：

空管检测子模块，用于根据接收到的所述空管检测信号对所述电磁流量计传感器的空管状态进行检测并输出空管状态信号；

检流子模块，用于基于接收到的所述恒流源子模块产生的所述励磁电流输出电流反馈信号至所述处理模块。

进一步地，所述信号检测处理模块包括：

前置差分放大子模块，高通和低通滤波放大子模块，幅值比较子模块以及A/D转换子模块；

所述前置差分放大子模块，所述高通和低通滤波放大子模块，所述幅值比较子模块以及A/D转换子模块依次实现对所述传感器信号的放大、滤波、幅值比较以及模数转换以得到所述数字流量信号。

进一步地，所述流量自控仪转换器还包括：

通讯模块，所述处理模块通过所述通讯模块实现与上位机之间的通信连接。

进一步地，所述流量自控仪转换器还包括：

人机交互模块，用于输出第二控制信号至所述处理模块，并根据接收到的所述处理模块输出的所述信号处理结果进行显示；

所述处理模块还包括人机接口子模块，所述人机接口子模块用于根据接收到的所述第二控制信号传送所述信号处理结果至所述人机交互模块进行显示。

进一步地，所述流量自控仪转换器还包括：

电源管理模块，用于将市电转换为相应的电源信号以为所述流量自控仪转换器中的各模块供电。

进一步地，所述处理模块包括ARM处理器。

本发明实施例还提供了一种流量自控仪转换器的控制方法，由上述任一实施例所述的流量自控仪转换器执行，所述控制方法包括：

所述处理模块输出第一控制信号；

所述励磁驱动模块根据接收到的所述第一控制信号向所述电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，所述线圈基于所述励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；

所述信号检测处理模块对接收到的所述传感器信号进行处理，得到并输出数字流量信号；

所述处理模块根据接收的所述数字流量信号确定信号处理结果，并根据所述信号处理结果输出调节信号；

所述流量控制模块根据接收到的所述调节信号对所述流量自控仪的流量值进行调节。

本发明公开了一种流量自控仪转换器和流量自控仪转换器的控制方法，流量自控仪转换器包括处理模块，用于输出第一控制信号；励磁驱动模块，用于根据接收到的第一控制信号向电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，线圈基于所述励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；信号检测处理模块，用于对接收到的传感器信号进行处理，得到并输出数字流量信号；处理模块还用于根据接收的数字流量信号确定信号处理结果，并根据信号处理结果输出调节信号；流量控制模块，用于根据接收到的调节信号对流量自控仪的流量值进行调节。本发明通过将励磁驱动模块、流量控制模块以及处理模块一同设置于流量自控仪转换器中，且通过一个处理模块同时控制励磁驱动模块以及流量控制模块，解决了现有技术中电磁流量计转换器与流量控制器分开设置导致的计量的稳定性差，对电磁流量计控制的可靠性较低、精度较低的技术问题，本申请不仅增加了流量自控仪转换器计量的稳定性，还实现了流量自控仪转换器对流量自控仪的控制的高可靠性、高精度的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种流量自控仪转换器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种流量自控仪转换器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的对当前测量流量进行调节的控制框图；

图4是本发明实施例提供的一种流量自控仪转换器的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。

图1是本发明实施例提供的一种流量自控仪转换器的结构示意图。

如图1所示，该流量自控仪转换器10与流量自控仪相连接，流量自控仪包括电磁流量计传感器20，该流量自控仪转换器10包括：

处理模块11，用于输出第一控制信号；励磁驱动模块12，用于根据接收到的第一控制信号向电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，线圈基于励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；信号检测处理模块13，用于对接收到的传感器信号进行处理，得到并输出数字流量信号；处理模块11还用于根据接收的数字流量信号确定信号处理结果，并根据信号处理结果输出调节信号；流量控制模块14，用于根据接收到的调节信号对流量自控仪的流量值进行调节。

具体地，处理模块11向励磁驱动模块12输出第一控制信号，励磁驱动模块12在接收到的第一控制信号后向对电磁流量计传感器的线圈进行三值方波励磁，即向线圈提供低频的三值方波励磁电流，需要说明的是，由于低频三值方波励磁的方式可以进行零点动态补偿，保证了电磁流量计的零点稳定，因此本申请中使用的是低频三值方波励磁。

线圈基于励磁电流会产生一个磁场，在此磁场内，线圈会产生传感器信号供信号检测处理模块13采集；信号检测处理模块13实时采集线圈产生的传感器信号，并对传感器信号进行放大、滤波、幅值比较及模数转换等处理得到数字流量信号，并最终输出数字流量信号至处理模块11；处理模块11在接收到数字流量信号之后对其依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制等处理，得到信号处理结果；一方面，处理模块11可以将信号处理结果传送至上位机以备查看、使用，另一方面，处理模块11基于信号处理结果输出一调节信号至流量控制模块14，流量控制模块14基于接收到的调节信号能够实现对流量自控仪的流量调节。

本发明通过将励磁驱动模块、流量控制模块以及处理模块一同设置于流量自控仪转换器中，且通过一个处理模块同时控制励磁驱动模块以及流量控制模块，解决了现有技术中电磁流量计转换器与流量控制器分开设置导致的计量的稳定性差，对电磁流量计控制的可靠性较低、精度较低的技术问题，本申请不仅增加了流量自控仪转换器计量的稳定性，还实现了流量自控仪转换器对流量自控仪的控制的高可靠性、高精度的技术效果。

图2是本发明实施例提供的另一种流量自控仪转换器的结构示意图。

可选地，如图2所示，处理模块11包括：

驱动子模块111，用于输出第一控制信号；数据处理子模块112，用于对数字流量信号依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制得到信号处理结果；流量控制子模块113，用于根据接收到的信号处理结果输出调节信号。

具体地，驱动子模块111会输出第一控制信号至励磁驱动模块12中，励磁驱动模块12在接收到第一控制信号后向电磁流量计传感器的线圈提供低频的三值方波励磁电流，线圈基于励磁电流会产生传感器信号，信号检测处理模块13能够实时采集传感器信号，并将传感器信号进行放大、滤波、幅值比较及模数转换等处理最终输出数字流量信号至处理模块11，处理模块11中的数据处理子模块112会对数字流量信号进行相应的处理：

首先，基于数字带通滤波对数字流量信号进行滤波处理，具体步骤如下：

数字带通滤波采用IIR(Infinite Impulse Response)数字带通滤波器，滤波带通中心频率基频取为电磁流量计三值方波励磁频率f，其它带通中心频率为基频的奇次倍，如3f、5f……；设输入信号为x₁(m)，经滤波后输出信号为y₁(m)，则数字带通滤波器实现下列差分方程：

y₁(m)＝b[x₁(m)-x₁(m-N)]+ay₁(m-N)；

其中，N为滤波器的阶数，x₁(m-N)为上一励磁半周期的第m采样点，y₁(m-N)为上一励磁半周期第m采样点的滤波结果，x₁(m)为当前励磁半周期的第m采样点，y₁(m)为当前励磁半周期第m采样点的滤波结果，a和b分别为滤波器的系数，通过MATLAB计算得出；示例性地，可以采用二阶滤波器，即N＝2，且每半个周期采集的采样点m的数量为m＝45进行计算。

其次，对数字流量信号进行滤波处理之后，数据处理子模块112还对滤波处理结果进行幅值解调，用于求取电磁流量计传感器输出信号在每励磁半周期的幅值大小，幅值解调计算式为：

y₂(m)＝[x₂(m)+x₂(m-2)-2x₂(m-1)]*D*0.5

其中，x₂(m)为当前励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-1)为上一励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-2)为上一励磁周期的采集数据段的均值，D表示流量方向可以实现双向测量，y₂(m)则为当前励磁周期的电磁流量计感应信号幅值解调结果。

第三，在得到幅值解调结果之后，数据处理子模块112还对幅值解调结果进行滑动滤波处理。滑动滤波对幅值解调结果进行多点幅值平均的具体方法如下：示例性地，设均值滤波点数为35，则滤波算式为：

其中，q(m-i)表示当前励磁周期幅值解调结果q(m)、过去1个励磁周期幅值解调结果q(m-1)至过去34个励磁周期信号幅值结果q(m-34)，Z(m)为当前励磁周期滑动滤波结果。

第四，通过滑动滤波结果Z(m)计算得到流量自控仪的流量大小V(m)为：

V(m)＝(K*Z(m)+K1)*S

其中：K是仪表系数，K1是仪表零点，S是仪表计量管道的横截面积。

最后，基于自适应PID(比例-积分-微分)控制算法，对当前测量流量V(m)进行流量控制调节，得到信号处理结果，PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。其基本控制流程如图3所示，图3是本发明实施例提供的对当前测量流量进行调节的控制框图。

具体地控制公式为：u(t)＝kp[e(t)+1/T_I∫e(t)dt+T_D×de(t)/dt]；

其中，积分的上下限分别是0和t；e(t)表示输入与u(t)表示输出；传递函数为：G(s)＝U(s)/E(s)＝kp[1+1/(T_I×s)+T_D×s]，其中，kp为比例系数；T_I为积分时间常数；T_D为微分时间常数。

此系统是闭环控制系统，当修改调节流量值时，输入量e(t)和输出量u(t)如果有偏差，就会有一个反馈信号快速的响应，智能的控制执行机构，使当前流量和调节量控制在可调的精度范围内，实现了对流量自控仪的高精度、高可靠性调节。

当数据处理子模块112对数字流量信号处理得到信号处理结果之后，流量控制子模块113会基于信号处理结果，即对流量自控仪的流量调节值产生一个调节信号，并将该调节信号传送至流量控制模块14中，以使流量控制模块14基于该调节信号对流量自控仪的流量值进行调节。

可选地，处理模块11还包括：初始化子模块、存储子模块、通讯子模块、看门狗子模块。

具体地，初始化子模块负责处理模块11的配置、参数变量及各外设初始工作状态的初始化。存储子模块主要用于存储各种流量信息以及修改的参数信息，示例性地，可以采用STM32F103片上USART同步接口模式，每500ms进行一次数据和参数的存储。通讯子模块采用了STM32F103片上USART异步接口模式实现与上位机通讯，采用USART接收中断方式读取上位机发送指令，USART与上位机之间采用模拟状态机的方式(空闲、读取、读取完成、发送、超时)进行数据通讯，不仅能够进行通讯数据信息批量处理，还能够根据上位机的指令动态的调整数据通讯间隔时间，通过这样的方式有效的提高了处理模块11与上位机之间的通讯效率。看门狗子模块主要用于防止处理模块11中的程序跑飞，避免系统“死机”。

可选地，如图2所示，励磁驱动模块12包括：恒流源子模块121和励磁控制子模块122，励磁控制子模块122用于根据接收到的第一控制信号控制恒流源子模块121产生励磁电流，恒流源子模块121产生励磁电流之后可以对电磁流量计传感器进行正负周期励磁，以使电磁流量计传感器的线圈基于该励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；励磁隔离子模块123，用于隔离第一控制信号中的杂波。

具体地，恒流源子模块121由线性稳压器、仪表运算放大器以及MOSFET组成，可产生稳定可靠的励磁电流，且具备耐冲击电压、耐冲击电流能力；励磁控制子模块122由集成IC控制器组成，可以快速准确的根据接收到的第一控制信号控制恒流源子模块121产生励磁电流；励磁隔离子模块123由磁偶、反相器等组成隔离电路，能够产生稳定可靠的励磁信号，去除第一控制信号中的电磁干扰、噪声干扰、工频干扰等杂波信号。

可选地，如图2所示，处理模块11还用于每隔预设时间向励磁驱动模块12输出空管检测信号；励磁驱动模块12还包括：

空管检测子模块124，用于根据接收到的空管检测信号对电磁流量计传感器的空管状态进行检测并输出空管状态信号；

检流子模块125，用于基于恒流源子模块121产生的励磁电流输出电流反馈信号至处理模块11。

示例性地，处理模块11中的驱动子模块111还用于每隔3S发送8个200Hz的方波信号(即上述空管检测信号)至励磁驱动模块12，励磁驱动模块12中的空管检测子模块124由运算放大器、滤波器、PWM信号接口组成，空管检测子模块124在接收到空管检测信号之后检测电磁流量计传感器的空管状态，并输出空管状态信号至处理模块11；检流子模块125由运算放大器、低通滤波器组成，可将接收到的恒流源子模块121产生的回路励磁电流信号(及上述励磁电流)转换为一个电压信号(即上述电流反馈信号)，并输出该电流反馈信号至处理模块11，以供处理模块11基于接收到的电流反馈信号进行后续处理使用；至此，完成对电磁流量计传感器的空管状态和励磁状态的检测。

可选地，如图2所示，信号检测处理模块13包括：

前置差分放大子模块131，高通和低通滤波放大子模块132，幅值比较子模块133以及A/D转换子模块134；前置差分放大子模块131，高通和低通滤波放大子模块132，幅值比较子模块133以及A/D转换子模块134依次实现对传感器信号的放大、滤波、幅值比较以及模数转换以得到数字流量信号。

具体地，前置差分放大子模块131由高输入阻抗差分电路和精密仪表放大器(AD8228)组成，用于对流量自控仪传感器的输出信号(即上述传感器信号)进行差分放大，去除共模干扰，经放大后再送给由一阶高通和两级二阶低通滤波放大电路级联组成的高通和低通滤波放大子模块132进行高通和低通滤波及二次放大；二次放大后的信号经幅值比较子模块133，再由24位高精度A/D转换子模块134进行模数转换并将数字量(即上述数字流量信号)传送给处理模块11进行信号处理以获取信号处理结果。

可选地，如图2所示，流量自控仪转换器10还包括：通讯模块15，处理模块11通过通讯模块15实现与上位机30之间的通信连接。

示例性地，通讯模块15可以由ISO3082 485通讯电路和AD421 4-20mA环路输出电路组成，通过485通讯芯片中的485A、485B、I+、I-接口实现与上位机30的通讯连接。

可选地，如图2所示，流量自控仪转换器10还包括：

人机交互模块16，用于输出第二控制信号至处理模块11，并根据接收到的处理模块11输出的信号处理结果进行显示；处理模块11还包括人机接口子模块，人机接口子模块用于根据接收到的第二控制信号传送信号处理结果至人机交互模块16进行显示。

示例性地，人机交互模块16由液晶显示器与按键组成，液晶显示器采用12864OLED液晶，按键采用锅仔片4键组合的方式实现参数设定及液晶显示切换功能。具体地，通过人机交互模块16通过按键向处理模块11输出第二控制信号，处理模块11的人机接口子模块根据接收到的第二控制信号向人机交互模块16传送相应的信号处理结果，以使人机交互模块16的液晶显示器显示信号处理结果。

可选地，如图2所示，流量自控仪转换器10还包括：电源管理模块17，用于将市电转换为相应的电源信号以为流量自控仪转换器10中的各模块供电。

示例性地，电源管理模块17采用开关电源将AC220V转换为流量自控仪转换器10各模块正常工作所需的工作电源，具体转换的电压有24V、+5V、-5V、3.3V、2.5V、1.25V等。

可选地，处理模块11包括ARM处理器。

示例性地，处理模块11可以采用ARM处理器作为信号处理和系统控制核心。

本申请采用基于开关电源的低频三值方波励磁控制方案来实现保证稳定信号的零点，采用ARM处理器作为信号处理和系统控制核心提出了一种流量自控仪转换器，为高精度、高速度测量和流量控制提供了丰富的系统资源。流量自控仪转换器中的信号检测处理模块采用高阻抗前置差分放大电路和低增益漂移精密仪表放大器(AD8228)对采集到的传感器信号进行差分放大，并克服工频共模干扰，采用一阶高通滤波和两级二阶低通滤波放大电路对信号进行二次放大滤波以进一步提高信噪比；在信号处理过程中，信号检测处理模块采取先数字带通滤波，以衰减叠加在信号上的各种噪声，再幅值解调获取反映流体流速大小的信号幅值，然后，再对其进行滑动滤波以进一步平滑处理结果，以得到反映流量变化的平稳输出，最后处理模块(ARM处理器)对其进行流量计算，并根据计算的结果生成调节信号，以使流量控制模块基于调节信号对流量自控仪进行流量调节。其中，流量自控仪转换器由人机交互模块的按键和液晶显示器实现人机交互，并可通过通讯模块实现与上位机之间的数据通讯。

图4是本发明实施例提供的一种流量自控仪转换器的控制方法的流程图。

本发明实施例还提供了一种流量自控仪转换器的控制方法，由如上述任一实施例所述的流量自控仪转换器执行，如图4所示，该控制方法具体包括如下步骤：

步骤S401，处理模块输出第一控制信号。

步骤S402，励磁驱动模块根据接收到的第一控制信号向电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，线圈基于励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号。

步骤S403，信号检测处理模块对接收到的传感器信号进处理，得到并输出数字流量信号。

步骤S404，处理模块根据接收的数字流量信号确定信号处理结果，并根据信号处理结果输出调节信号。

步骤S405，流量控制模块根据接收到的调节信号对流量自控仪的流量值进行调节。

示例性地，处理模块向励磁驱动模块输出第一控制信号，励磁驱动模块在接收到第一控制信号之后向电磁流量计传感器的线圈输出低频三值方波励磁电流，线圈会基于该励磁电流产生一个磁场，并在这个磁场内产生传感器信号；信号检测处理模块会实时采集传感器信号，并将传感器信号进行放大、滤波、幅值比较及模数转换等处理得到数字流量信号，并最终输出数字流量信号至处理模块；处理模块在接收到数字流量信号之后对其依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制等处理，得到信号处理结果，并基于信号处理结果输出一个调节信号至流量控制模块；流量控制模块基于接收到的调节信号实现对流量自控仪的流量调节。

本发明实施例提供的一种流量自控仪转换器的控制方法解决了现有技术中电磁流量计转换器与流量控制器分开设置导致的计量的稳定性差，对电磁流量计控制的可靠性较低、精度较低的技术问题，不仅增加了流量自控仪转换器计量的稳定性，还实现了流量自控仪转换器对流量自控仪的控制的高可靠性、高精度的技术效果。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种流量自控仪转换器，所述流量自控仪转换器与流量自控仪相连接，所述流量自控仪包括电磁流量计传感器，其特征在于，所述流量自控仪转换器包括：

处理模块，用于输出第一控制信号；

所述处理模块包括：驱动子模块，用于输出所述第一控制信号；数据处理子模块，用于对数字流量信号依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制得到信号处理结果，其中，在经过所述滑动滤波处理得到滤波处理结果之后，所述数据处理子模块还用于基于所述滤波处理结果计算得到所述流量自控仪的流量大小；流量控制子模块，用于根据接收到的所述信号处理结果输出调节信号；

所述数据处理子模块对所述数字流量信号进行幅值解调包括：基于幅值解调计算式y₂(m)＝[x₂(m)+x₂(m-2)-2x₂(m-1)]*D*0.5对所述数字流量信号进行幅值解调，其中，x₂(m)为当前励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-1)为上一励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-2)为上一励磁周期的采集数据段的均值，D表示流量方向可以实现双向测量，y₂(m)则为当前励磁周期的电磁流量计感应信号幅值解调结果；

励磁驱动模块，用于根据接收到的所述第一控制信号向所述电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，其中，所述励磁电流为三值方波励磁电流，所述线圈基于所述励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；

信号检测处理模块，用于对接收到的所述传感器信号进行处理，得到并输出所述数字流量信号；

所述处理模块还用于根据接收的所述数字流量信号确定所述信号处理结果，并根据所述信号处理结果输出调节信号；

流量控制模块，用于根据接收到的所述调节信号对所述流量自控仪的流量值进行调节。

2.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述励磁驱动模块包括：

恒流源子模块和励磁控制子模块，所述励磁控制子模块用于根据接收到的所述第一控制信号控制所述恒流源子模块产生所述励磁电流；

励磁隔离子模块，用于隔离所述第一控制信号中的杂波。

3.根据权利要求2所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述处理模块还用于每隔预设时间向所述励磁驱动模块输出空管检测信号；

所述励磁驱动模块还包括：

空管检测子模块，用于根据接收到的所述空管检测信号对所述电磁流量计传感器的空管状态进行检测并输出空管状态信号；

检流子模块，用于基于所述恒流源子模块产生的所述励磁电流输出电流反馈信号至所述处理模块。

4.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述信号检测处理模块包括：

前置差分放大子模块，高通和低通滤波放大子模块，幅值比较子模块以及A/D转换子模块；

所述前置差分放大子模块，所述高通和低通滤波放大子模块，所述幅值比较子模块以及A/D转换子模块依次实现对所述传感器信号的放大、滤波、幅值比较以及模数转换以得到所述数字流量信号。

5.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述流量自控仪转换器还包括：

通讯模块，所述处理模块通过所述通讯模块实现与上位机之间的通信连接。

6.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述流量自控仪转换器还包括：

人机交互模块，用于输出第二控制信号至所述处理模块，并根据接收到的所述处理模块输出的所述信号处理结果进行显示；

所述处理模块还包括人机接口子模块，所述人机接口子模块用于根据接收到的所述第二控制信号传送所述信号处理结果至所述人机交互模块进行显示。

7.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述流量自控仪转换器还包括：

电源管理模块，用于将市电转换为相应的电源信号以为所述流量自控仪转换器中的各模块供电。

8.根据权利要求1所述的流量自控仪转换器，其特征在于，所述处理模块包括ARM处理器。

9.一种流量自控仪转换器的控制方法，其特征在于，由如权利要求1-8任一所述的流量自控仪转换器执行，所述控制方法包括：

所述处理模块输出第一控制信号；

所述励磁驱动模块根据接收到的所述第一控制信号向所述电磁流量计传感器的线圈提供励磁电流，其中，所述励磁电流为三值方波励磁电流，所述线圈基于所述励磁电流产生磁场，并在该磁场内产生传感器信号；

所述信号检测处理模块对接收到的所述传感器信号进行处理，得到并输出数字流量信号；

所述处理模块根据接收的所述数字流量信号确定信号处理结果，并根据所述信号处理结果输出调节信号；

所述处理模块根据接收的所述数字流量信号确定信号处理结果包括：所述处理模块在接收到所述数字流量信号之后对所述数字流量信号依次进行滤波、幅值解调、滑动滤波以及比例-积分-微分控制处理，得到信号处理结果，其中，在经过所述滑动滤波处理得到滤波处理结果之后，所述处理模块还用于基于所述滤波处理结果计算得到所述流量自控仪的流量大小；

所述处理模块对所述数字流量信号进行幅值解调包括：基于幅值解调计算式y₂(m)＝[x₂(m)+x₂(m-2)-2x₂(m-1)]*D*0.5对所述数字流量信号进行幅值解调，其中，x₂(m)为当前励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-1)为上一励磁半周期采集数据段的均值，x₂(m-2)为上一励磁周期的采集数据段的均值，D表示流量方向可以实现双向测量，y₂(m)则为当前励磁周期的电磁流量计感应信号幅值解调结果；

所述流量控制模块根据接收到的所述调节信号对所述流量自控仪的流量值进行调节。

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