【摘 要】
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流量测量与工农业生产和人民生活密不可分。流量仪表也被广泛应用于生产生活的各个领域。在众多流量仪表中，电磁流量计以其独有的特点，被广泛应用于对导电流体的测量，特别是对水
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流量测量与工农业生产和人民生活密不可分。流量仪表也被广泛应用于生产生活的各个领域。在众多流量仪表中，电磁流量计以其独有的特点，被广泛应用于对导电流体的测量，特别是对水流体的计量和控制。并且，便携式，小体积一体化电磁流量仪表的研制也更加被重视。以此为背景，论文对电池供电的电磁流量计的低功耗设计进行了研究。 励磁功耗是电磁流量计系统功耗中占有比例最大的部分。比较当前流行的几种励磁方式的特点，在保证满足水流量测量要求的基础上，论文选择使用低频三值矩形波作为励磁信号，它的特点是零点稳定性好，抗干扰能力强，同时由于是低频信号，励磁信号源又是间歇性工作，所以可以有效地降低功耗。在励磁信号的产生电路中，采用锂电池作为恒压源，通过单片机控制一个双路单刀模拟开关切换来实现。相比于将工频信号分频产生低频信号的方法，大大降低了励磁的功耗，同时也避免了工频干扰。 电极采集的感应电动势是与励磁信号同频率的微小电压信号，而且干扰多，必须经过信号调理才能进行采集。信号调理电路部分包括仪用放大电路，低通滤波电路和信号放大电路，重点对电路的抗干扰能力进行了研究。另外，电路中的运放全部选用低电压微功耗器件，进一步降低了系统功耗。 电磁流量计的控制单元，采用美国TI公司的超低功耗 MSP430单片机。它在系统中实现对模拟开关的控制、A/D采集和数据显示。输入输出接口采用RS232与上位机进行通信。软件部分采用单片机中断的方式工作，减少 CPU的工作时间，外部时钟基准及数据采集均采用信号中断方式。 随着结构和性能的不断完善，电池供电电磁流量计必将有非常好的发展前景。
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