基于MSP430单片机的新型智能IC卡天然气表设计
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2．2 流量检测电路设计
本系统流量检测单元采用靶式流量计，通过测量装在天然气管道中靶所受到的压力来计算天然气的流量。主要包括靶式流量计、压力测量、信号放大与A／D转换四部分。
2．2．1 靶式流量计
图2是靶式流量计的工作原理图。这种流量计是在管道中装设一圆靶用为节流元件，靶置于管道中央，靶的平面垂直于天然气的流动方向。当天然气流过时，靶上就受到一个推力的作用，其大小与通过的流量成一定函数关系，通过测量推力F即可确定流量值。其函数关系式为：
式中：qv为通过管道的气体体积流量(单位：m3／s)；Ka为靶式流量计的流量系数；D为管道内径(单位：m)；β为靶的结构系数，β=d ／D；d为圆靶外径(单位：m)；F为靶板上所受到的推力(单位：N)；ρ为气体介质的密度(单位：kg／m3)。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/171127.htm
2．2．2 压力测量
压力传感器种类较多，本系统中采用的是由四个电阻式应变片组成的全桥结构，如图3所示。
工作中四个桥臂阻值都随被测压力的大小而变化，即R1+△R1，R2+△R2，R3+△R3，R4+△R4。根据电路中电流、电阻、电压的关系不难得出下面的计算公式：
由式(2)可以看出若要使电桥平衡，输出为零，应满足：
R1R3=R2R4 (3)
根据式(3)，如果适当选择各桥臂电阻值，可使输出电压与被测量引起的电阻变化量有关。如果选R1=R2=R3=R4=R0；△R1=△R2=△R3=△ R4=△R，电桥输出电压值Uy为：
经放大电路放大后送给单片机进行A／D转换后转化成相应的压力值。
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