基于单片机和串行总线技术的热量表设计
我国居民取暖计量收费已是大势所趋，但也是一个热点、难点问题。计量准确与否直接关系到热量的合理收费和用户的切身利益，也关系到供热事业的生存和发展。热量表是用于测量热交换系统中载热流体释放热量多少的计量器具，用法定计量单位显示热量。
热量计量框图如图1。
图1 热量计量框图
将经过严格配对的温度传感器，分别安装于热交换回路的入口和出口的管道上；流量传感器安装于出口或入口管道上。配对温度传感器检测热交换系统进口和出口流体的温度，流量传感器检测流经热交换系统的流量。微控制器将采集到的温度、流量数据进行处理，计算出热交换系统所释放的热量，并进行存储或显示。热量表主要由温度检测、流量检测和微控制器组成。
热量的计算公式为：式中Q载热液体释放的热量(KJ)，qm流经热量表载热液体的质量流量(Kg/s)，hi,h0热交换系统入口温度和出口温度对应的载热液体的焓值(KJ/Kg)，t时间(s)。
从上式可以看出，要计算热量，必须首先检测进出口温度，然后根据温度查表计算对应的热焓值。热焓值在不同温度下其值不同，既是温差相同，但进出口温度不同，所释放的热量也不相同。
热量表电路设计
温度检测电路
温度传感器选铂电阻PT1000，铂电阻温度传感器化学性质稳定，准确度高，使用方便，不需冷端补偿。热量表测温范围不大(0~95℃)，能够满足要求。温度-电压转换采用桥路方式实现，电路如图2。
图2 温度检测电路
桥路电源Vref由MAX6192-2.5V 基准电压源提供，温漂5ppm/℃。桥臂电阻R1、R2、R4选用同温度系数的精密电阻，减少环境温度变化引起桥路输出的漂移。另外，为减少铂电阻自热温升，R1、R2阻值选用49K，桥臂电流为0.05mA ,这样因自热温升而产生的测量误差可忽略不计。铂电阻的非线性通过软件的方式进行线性处理。
流量检测
流量传感器选用远传热水流量计，工作温度0~95℃ ，传感器为磁敏感器件。当热水流过并达到1升或10升时发出脉冲，该脉冲经过滤波处理送给微控制器，作为流量质量累计和热量计算的基本质量体积单位，即1升/每脉冲或10升/每脉冲。
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