CN219244692U - 一种涡轮流量计信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡轮流量计信号处理装置，包括流量传感器、信号处理模块和微处理器，所述信号处理模块包括补偿放大器和稳幅滤波器，本实用新型将流量传感器的检测信号送入信号处理模块中进行调理，通过补偿放大器对流量检测信号进行初步的机械噪声消除，然后再利用闭环反馈调节原理可以很好地降低噪声干扰所引起的检测误差，从而提升检测信号放大精度；稳幅滤波器对补偿放大器的输出信号进行次级增强处理，有效保证检测信号输出幅值的稳定性，并设置RLC滤波组件来对次级放大输出信号进行降噪处理，有效滤除涡轮波动产生的浪涌噪声，进而极大的提升了涡轮流量计的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及涡轮流量计技术领域，特别是涉及一种涡轮流量计信号处理装置。
背景技术
涡轮流量计在使用过程中，会在用于流体流通的路径内设置可旋转的涡轮，借助流体流动过程中的推动，带动涡轮旋转，通过对涡轮旋转速度的测定，转换为对流体流量的测定，该种类流量计可以较低成本的对流体流量进行测定，但涡轮流量计的抗振性能差，尤其在低速时检测信号输出很微弱，易被噪声干扰，因此是在流量计检测信号处理过程中很难保证信号输出的稳定性，且涡轮波动产生的浪涌噪声也会影响流量计的测量精度。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种涡轮流量计信号处理装置。
其解决的技术方案是：一种涡轮流量计信号处理装置，包括流量传感器、信号处理模块和微处理器，所述信号处理模块包括补偿放大器和稳幅滤波器，所述补偿放大器用于对所述流量传感器的检测信号进行增强处理，然后再由所述稳幅滤波器对检测信号进行幅值稳定与降噪处理，最后再将处理后的检测信号送入所述微处理器中。
优选的，所述补偿放大器包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接所述流量传感器的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电容C2接地，运放器AR1的输出端连接电阻R3和电容C3的一端，电阻R3的另一端通过电阻R2连接电容C3的另一端和运放器AR1的反相输入端。
优选的，所述稳幅滤波器包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R3的另一端，运放器AR2的反相输入端通过电阻R4连接MOS管Q1的漏极，运放器AR2的输出端连接MOS管Q1的栅极、电阻R5的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R5的另一端和稳压二极管DZ1的阳极并联接地，MOS管Q1的源极通过RLC滤波组件连接所述微处理器。
优选的，所述RLC滤波组件包括电感L1、电容C4、电阻R6和R7，电感L1和电容C4的一端连接MOS管Q1的源极，电感L1的另一端通过电阻R6连接电容C4的另一端、电阻R7的一端和所述微处理器，电阻R7的另一端接地。
优选的，所述微处理器为STM32型单片机。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型将流量传感器的检测信号送入信号处理模块中进行调理，通过补偿放大器对流量检测信号进行初步的机械噪声消除，然后再利用闭环反馈调节原理可以很好地降低噪声干扰所引起的检测误差，从而提升检测信号放大精度；
2.稳幅滤波器对补偿放大器的输出信号进行次级增强处理，有效保证检测信号输出幅值的稳定性，并设置RLC滤波组件来对次级放大输出信号进行降噪处理，有效滤除涡轮波动产生的浪涌噪声，进而极大的提升了涡轮流量计的测量精度。
附图说明
图1为本实用新型放大补偿器的电路原理图。
图2为本实用新型稳幅滤波器的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1和附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种涡轮流量计信号处理装置，包括流量传感器、信号处理模块和微处理器，信号处理模块包括补偿放大器和稳幅滤波器，所述补偿放大器用于对所述流量传感器的检测信号进行增强处理，然后再由所述稳幅滤波器对检测信号进行幅值稳定与降噪处理，最后再将处理后的检测信号送入所述微处理器中。
如图1所示，补偿放大器包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接所述流量传感器的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电容C2接地，运放器AR1的输出端连接电阻R3和电容C3的一端，电阻R3的另一端通过电阻R2连接电容C3的另一端和运放器AR1的反相输入端；
本实用新型在具体使用时，将流量传感器的检测信号送入信号处理模块中进行调理，首先，补偿放大器中电阻R1与电容C1组成的RC滤波对流量检测信号起到初步的机械噪声消除作用，然后再送入运放器AR1中进行信号增强处理，为了避免涡轮流量计在低速状态下检测信号容易被侵扰，因此在运放过程中加入由电阻R2、R3与电容C3组成的阻容反馈补偿调节，利用闭环反馈调节原理可以很好地降低噪声干扰所引起的检测误差，从而提升检测信号放大精度；
经放大补偿器处理后的检测信号送入稳幅滤波器中进一步处理，如图2所示，稳幅滤波器包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R3的另一端，运放器AR2的反相输入端通过电阻R4连接MOS管Q1的漏极，运放器AR2的输出端连接MOS管Q1的栅极、电阻R5的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R5的另一端和稳压二极管DZ1的阳极并联接地，MOS管Q1的源极通过RLC滤波组件连接所述微处理器；
其中，RLC滤波组件包括电感L1、电容C4、电阻R6和R7，电感L1和电容C4的一端连接MOS管Q1的源极，电感L1的另一端通过电阻R6连接电容C4的另一端、电阻R7的一端和所述微处理器，电阻R7的另一端接地；
稳幅滤波器中运放器AR2与MOS管Q1组成次级放大组件对运放器AR1的输出信号进行进一步增强处理，并在次级放大过程中加入稳压二极管DZ1对次级放大组件进行稳幅处理，从而有效保证检测信号输出幅值的稳定性；并设置RLC滤波组件来对次级放大输出信号进行降噪处理，有效滤除涡轮波动产生的浪涌噪声，进而极大的提升了涡轮流量计的测量精度；
经信号处理模块处理后的检测信号送入微处理器中，具体设置时，微处理器可选用STM32型单片机，利用STM32型单片机MCU对信号处理模块书信号的A/D转换，再进行频谱分析，最后计算出涡轮流量计的实时流量数据。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种涡轮流量计信号处理装置，包括流量传感器、信号处理模块和微处理器，其特征在于：所述信号处理模块包括补偿放大器和稳幅滤波器，所述补偿放大器用于对所述流量传感器的检测信号进行增强处理，然后再由所述稳幅滤波器对检测信号进行幅值稳定与降噪处理，最后再将处理后的检测信号送入所述微处理器中。
2.根据权利要求1所述一种涡轮流量计信号处理装置，其特征在于：所述补偿放大器包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接所述流量传感器的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电容C2接地，运放器AR1的输出端连接电阻R3和电容C3的一端，电阻R3的另一端通过电阻R2连接电容C3的另一端和运放器AR1的反相输入端。
3.根据权利要求2所述一种涡轮流量计信号处理装置，其特征在于：所述稳幅滤波器包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R3的另一端，运放器AR2的反相输入端通过电阻R4连接MOS管Q1的漏极，运放器AR2的输出端连接MOS管Q1的栅极、电阻R5的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R5的另一端和稳压二极管DZ1的阳极并联接地，MOS管Q1的源极通过RLC滤波组件连接所述微处理器。
4.根据权利要求3所述一种涡轮流量计信号处理装置，其特征在于：所述RLC滤波组件包括电感L1、电容C4、电阻R6和R7，电感L1和电容C4的一端连接MOS管Q1的源极，电感L1的另一端通过电阻R6连接电容C4的另一端、电阻R7的一端和所述微处理器，电阻R7的另一端接地。
5.根据权利要求4所述一种涡轮流量计信号处理装置，其特征在于：所述微处理器为STM32型单片机。
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