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原来做的一个软件模拟无磁流量监测的DEMO模块

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yewuyi|  楼主 | 2011-8-17 09:46 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 yewuyi 于 2011-8-27 16:57 编辑

2005年受人委托,帮忙做了这个小东西,其公司主要是生产暖气计量表,据说TI多年前帮德国的一家公司设计一款专用芯片,这颗专用芯片主要就是完成这个无磁流量计量,后来TI把这个功能集成到了自己的MSP430芯片内,成为一个内置模块,但在2005年时,带这个模块的MSP430芯片价格都奇贵无比,故该公司打算按照其思路用MCU模拟出一款模块,缘此而委托我帮忙帮忙。

因为我以前未接触过此类东东,故查询了一些资料,网络上相关资料基本没有,仅有TI官网当年自己提供了一份简单的英文应用**(本来打算把该**找出一并传上来的,但无奈在官网怎么也找不到了,TI的朋友,谁能给帮忙找出来?)。

东西很简单,但思路尚算奇巧,今日整理多年以来的代码、图纸、资料时,无意中翻出,特共享给需要的小盆友们。

设计很简单,就是在管道中放置了一个水轮,当有水冲击时,水轮转动,模块需要检测出这个转动,因为暖气管等结构的限制,最好的方法就是非接触测量,同时考虑到暖气管中可能出现金属粒子,如果使用带磁性的传感器,则很容易在水轮中形成堵塞,所以,无磁检测转速应运而生,检测的方法是:使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感,在水轮叶片上电镀一层金属铜,然后将水轮用注塑等方法密封薄薄一层,这样可以防止电镀层在水中被电解,当水轮转动时,叶片随之转动,在某个时间对电感充电蓄能,然后放电,这个电镀层即成为电感的阻尼体,会改变电感放电的波形和时长,通过检测这个波形和时长,则可以判断是否有电镀层从电感下方转过。这个方法有个术语,那就是:包络检测
因为暖气表的使用环境温度较为恶劣,电感取值和电感的材料等都需要特别选择,软件上也需要做防止电感温漂的算法(本DEMO代码因需要遵守当年协定,已经删除该部分)。

无磁流量模块.rar

135.34 KB

相关帖子

沙发
yewuyi|  楼主 | 2011-8-17 09:52 | 只看该作者
代码只是做个示范,切勿作用产品代码使用,PROTUES文件应该能用6.9版本打开,这是很早前存的资料,俺也不保证文件完整,建议参照PCB或者SCH图纸自己另行仿真。

有疑问者,如果有问题,希望提问的是应用的思路,而不是张口向俺要完整的代码或者PCB、SCH图纸等

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板凳
永远的不知| | 2011-8-17 10:09 | 只看该作者
谢谢分享,思路很巧妙!
楼主为何使用了两款430单片机啊?

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地板
yewuyi|  楼主 | 2011-8-17 11:10 | 只看该作者
谢谢分享,思路很巧妙!
楼主为何使用了两款430单片机啊?
永远的不知 发表于 2011-8-17 10:09


呵呵,忘记删除一个了,当时用F1111做好后,TI又推出了2001,价格更好,功耗更低,所以要移到了2001上面。

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5
永远的不知| | 2011-8-17 17:07 | 只看该作者
是呀,用2001还省了一个晶振,楼主用了单片机的内部晶振?

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6
yewuyi|  楼主 | 2011-8-18 09:30 | 只看该作者
是呀,用2001还省了一个晶振,楼主用了单片机的内部晶振?
永远的不知 发表于 2011-8-17 17:07



YES,因为检测速度很快,所以即使内部振荡有温漂,但只要在几十ms内没有大的频率飘动即可。

呵呵,看来需要的人不多,大家都直接用内置无磁模块的芯片了。

这个检测方法在一些别的行业也有应用,有一些行业用来检测汽车是否通过,这种应用则以汽车为阻尼损耗的介质。

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7
Lxn77| | 2011-8-18 16:16 | 只看该作者
这样的实际经验对我这样的新手帮助很大,希望楼主以后多分享:)

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yewuyi|  楼主 | 2011-8-19 08:20 | 只看该作者
这样的实际经验对我这样的新手帮助很大,希望楼主以后多分享:)
Lxn77 发表于 2011-8-18 16:16



俺多年来一直在分享俺的故事,呵呵。。。

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9
yewuyi|  楼主 | 2011-8-24 08:33 | 只看该作者
彻底晕倒,看来想看代码的人更多,想参与讨论的人基本没有。。。

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10
yewuyi|  楼主 | 2011-8-26 16:09 | 只看该作者
哎,看来大家都对这个没兴趣,结贴。。。

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11
我是土匪| | 2011-8-26 23:55 | 只看该作者
如果没有水流流过,可以检测到规则的充电,放电,如果有水流动,叶片切割磁感线,形成涡流反作用于磁场信号,使CPU检测到的信号已经不是规则的充放电信号,是这样的过程吧

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12
tianm| | 2011-8-27 00:41 | 只看该作者
哎,看来大家都对这个没兴趣,结贴。。。
yewuyi 发表于 2011-8-26 16:09


不是大家没兴趣 LZ可以提出想讨论的问题或方向

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13
yewuyi|  楼主 | 2011-8-27 08:12 | 只看该作者
如果没有水流流过,可以检测到规则的充电,放电,如果有水流动,叶片切割磁感线,形成涡流反作用于磁场信号,使CPU检测到的信号已经不是规则的充放电信号,是这样的过程吧 ...
我是土匪 发表于 2011-8-26 23:55


非也。

你可以把叶片金属看成类似电感内部的磁芯,但电感有无磁芯时,电感被被充满电后放电的波形是不一样的,通过检测这个变化来判断电感下方是否有金属片出现或者消失,从而判断出旋转速度和选装方向。

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yewuyi|  楼主 | 2011-8-27 08:13 | 只看该作者
不是大家没兴趣 LZ可以提出想讨论的问题或方向
tianm 发表于 2011-8-27 00:41



;P ,确实没啥讨论的,俺都讲的那么清楚了,等于就是公开设计。

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15
Ryanhsiung| | 2011-8-27 09:06 | 只看该作者
使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感,在水轮叶片上电镀一层金属铜
?  水轮叶片 主体是电感么??

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16
yewuyi|  楼主 | 2011-8-27 09:15 | 只看该作者
使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感,在水轮叶片上电镀一层金属铜
?  水轮叶片 主体是电感么??
Ryanhsiung 发表于 2011-8-27 09:06


水轮叶片的主体是耐高温塑料注塑出来的水轮,其实就是一个垂直面+一个水平面,垂直面接受水的冲击,推动水轮转动,水平面上电镀一层金属,用它做插入损耗。

电感安装在叶轮上方的塑料壳体中,需要控制塑料壳体的厚度,我们电路设计中通常用的电感,其内部都装了一个铁氧体,而在这里,这个铁氧体就不需要了(不能有磁性),而只有线圈。

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sohowork| | 2011-8-27 10:21 | 只看该作者
yewuyi,你好!对你的思路很感兴趣,但以上都是文字描述,能否给出一个结构草图?谢谢。我最近要做一个低功耗的汽车车辆检测装置,关注这方面的方案和经验。再次感谢yewuyi先生。

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yewuyi|  楼主 | 2011-8-27 11:22 | 只看该作者
yewuyi,你好!对你的思路很感兴趣,但以上都是文字描述,能否给出一个结构草图?谢谢。我最近要做一个低功耗的汽车车辆检测装置,关注这方面的方案和经验。再次感谢yewuyi先生。 ...
sohowork 发表于 2011-8-27 10:21


这个弄不了,俺不会画图。

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19
sdchenfei| | 2011-9-1 11:38 | 只看该作者
那我来发个问题:能否详细说说C1、C2、C3的作用。

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yewuyi|  楼主 | 2011-9-1 21:34 | 只看该作者
三极管基级上的电容是控制IO口给三极管产生的是一个脉冲。

其它的电容涉及到调整振荡频率,类似LC振荡而已

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