廠家插入式電磁流量變送器(意大利)L0045047
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廠家插入式電磁流量變送器(意大利)L0045047 參數(shù):
測量介質(zhì) 導(dǎo)電的液體,膠體和懸浮液,也可帶有固體物質(zhì) 測量范圍 水 最小 1m/s 最大 8m/s 空氣 最小 最大 精度等級 3% 最大壓力 2.5MPa 最高溫度 150℃ 材質(zhì) 儀表口徑 DN50-DN3000 儀表高度 限位開關(guān) 電流輸出 4-20mA 防爆認證 防護等級 普通型:IP66 潛水型:IP68
廠家插入式電磁流量變送器(意大利)L0045047 概述:
DWM 插入式電磁流量計根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,用于測量導(dǎo)電液體,膠體和懸浮液的流量。其中 DWM1000 電磁流量開關(guān),二線制開關(guān)量輸出; DWM2000電磁流量變送器,輸出4-20mA電流信號;DWM2000D型帶LCD顯示和設(shè)定功能。產(chǎn)地:意大利
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由單片機控制的低頻勵磁電流輸出到傳感器的勵磁線圈中,同時來自電磁流量傳感器的微小電勢信號經(jīng)前置放大后通過AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路送入到單片機。單片機對這些信號進行數(shù)據(jù)采集,分析處理送至液晶顯示屏進行瞬時流量和累積流量的顯示。同時單片機通過計算公式對得到的流量值進行補償,將補償后的流量信號通過HART通訊模塊實現(xiàn)與上位機的遠程通訊。
3.1 HART通訊模塊設(shè)計
HT2012芯片用來實現(xiàn)HART協(xié)議中通訊信號的解調(diào)及調(diào)制過程。圖2為調(diào)制解調(diào)器與微處理器的連接。
HART信號的解調(diào)過程:由帶通濾波器輸出的脈沖信號進入HT2012后,調(diào)制解調(diào)器分別將脈沖信號中的1200Hz和2200Hz解調(diào)為數(shù)字1和0,再將數(shù)字信號由HT2012的ORXD端口輸出,CPU對接收到的數(shù)據(jù)進行判斷并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口
HART數(shù)字信號規(guī)范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號,此信號經(jīng)線路阻抗轉(zhuǎn)化為正弦交流電壓信號,而HT2012輸入和輸出信號是0~5V的方波信號,因此在HT2012和外部的HART信號之間還需要有濾波電路和整形電路。
如圖3所示,由TLC27組成的濾波器是帶通濾波器,用來減少接收信號的噪聲干擾。濾波器還用來消除波形中的尖峰,從而使接收到的信號變得平緩。TLC37組成的數(shù)字方波產(chǎn)生回路把經(jīng)過TLC27濾波后的正弦波轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的方波,以便于HT2012接收。
如圖4所示,緩沖器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趨于平緩,使信號滿足HART物理層規(guī)范所要求的信號波形上升沿和下沿的時要求,因為較平緩的上升沿和下降沿時間可以降低與其它網(wǎng)絡(luò)間的串擾。
HT2012需要外部提供460.8kHz的時鐘信號,且要求時鐘頻率的誤差是±0.1%,若直接入一個460.8kHz的晶振不僅會引起系統(tǒng)功耗的增加,而且該晶振屬于非標準晶振,需專門定制。為了解決這一問題,在系統(tǒng)中采用一片1.8432MHz的晶振以產(chǎn)生時鐘信號,再經(jīng)分頻器CD4013進行4分頗,可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號供HT2012使用。
AD421其內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器與外部的場效應(yīng)管DN25D對輸入到AD421的電壓進行調(diào)整,可提供+3.3V電壓作為其他設(shè)備的電源。HART發(fā)出的FSK信號,經(jīng)過一個電容耦合送到AD421中,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的±0.5mA正弦電流信號,實現(xiàn)電壓信號到電流信號的轉(zhuǎn)換,同時,疊加在4~20mA的電流上送給接收設(shè)備,實現(xiàn)了HART協(xié)議的信息的交換。本電路耦合電容取為0. 0033μF.
4 HART通訊協(xié)議的軟件實現(xiàn)
4.1智能電磁流量計串口中斷程序[5]
在串行口中斷服務(wù)程序中,首先保護現(xiàn)場,然后判斷是接收中斷還是發(fā)送中斷,若為接收中斷則執(zhí)行接收服務(wù)子程序,否則執(zhí)行發(fā)送服務(wù)子程序。中斷處理結(jié)束后,恢復(fù)現(xiàn)場并返回系統(tǒng)主程序。HART通信采用水平和垂直校驗的方法。當檢測到接收數(shù)據(jù)有差錯時,則等到主設(shè)備命令幀發(fā)完后,通知主設(shè)備數(shù)據(jù)接收有誤。主設(shè)備則重新發(fā)命令幀,從而保證通信的準確可靠。HART串口中斷子程序流程圖如圖5所示。
圖5串口中斷程序
4.2 HART命令拆分子程序[6][7]
在對命令幀響應(yīng)之前先要將該幀拆分,即首先判斷該幀前導(dǎo)碼是否正確,每接收一個前導(dǎo)碼,計數(shù)器加1.再接收定界符,若為有效的定界符且前導(dǎo)碼計數(shù)器大于1,則為HART幀的起始位置,根據(jù)定界符確定HART幀的類型,若為應(yīng)答幀或成組模式幀則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;若為請求幀,則確定幀格式,設(shè)置接收長幀格式或短幀格式地址計數(shù)值,短幀格式地址接收1個字節(jié),長幀格式地址接收5個字節(jié)。再接收命令號,數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié),若數(shù)據(jù)字節(jié)長度字節(jié)出現(xiàn)奇偶校驗錯誤則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;否則設(shè)置數(shù)據(jù)字節(jié)長度計數(shù)器,每接收一個數(shù)據(jù)字節(jié),長度計數(shù)器減1,最后接收水平校驗和。若接收請求地址匹配,對接收的HART幀異或求水平校驗和,并與接收水平校驗和進行比較,相同則表示無通訊錯誤,否則置水平校驗和錯誤標志為1,結(jié)束接收服務(wù)并轉(zhuǎn)入HART命令執(zhí)行子程序。命令幀拆分程序流程如圖6所示。
圖6 HART命令幀拆分程序流程圖
5結(jié)論
對研制的智能電磁流量計進行試驗表明:該流量計集成化程度高、功能強、操作方便、性能可靠;具有自診斷、自檢定功能和HART數(shù)據(jù)通訊功能;可測正反兩個方向流量,也可測脈動流量;抗電磁干擾和溫度性能好,適合于現(xiàn)場測量和顯示;測量范圍大,準確度高。
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原世界超聲波的領(lǐng)跑者加拿大妙聲力由德國西門子集團并購研發(fā)后的超聲波產(chǎn)品主要分為: 西門子一體化超聲波液位計 The Probe 7ML1201系列與 SITRANS Probe LU 7ML5221系列 西門子分體式超聲波液位計 MultiRanger 100/200 7ML5033系列多功能物位計 分體式超聲波變送器7ML5034、7ML1034、7ML1001、7ML1016、7ML5004、7ML5007、7ML5001、7ML1028等系列 分體式超聲波傳感器ST-H 7ML1100、Echomax XRS-5 7ML1106、Echomax XPS-10 7ML1115、XPS-10F 7ML1170 Echomax XPS-15 7ML1118、Echomax XPS-15F 7ML1171、Echomax XPS-30 7ML1123、Echomax XPS-40 7ML1127 Echomax XCT-8 7ML1132、Echomax XCT-12 7ML1136、Echomax XLT-30 7ML1141、Echomax XLT-60 7ML1145等系列
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