在實際應用時,電磁流量計不僅要實時顯示瞬時流量和累計量,還要通過硬件輸出脈沖來被檢定或者控制其它儀表。本文的新型電池供電電磁流量計設計了頻率和脈沖輸出功能,其硬件電路如圖3.14所示。
1.頻率輸出
頻率輸出對應的是流量百分比。當瞬時流量為0時,系統(tǒng)的輸出頻率為0;當瞬時流量為滿量程時,系統(tǒng)的輸出頻率為5000Hz;當瞬時流量處于0與滿量程之間時,頻率在0~5000Hz之間線性輸出,其計算公式如式(3-9)所示
式中:
Q——儀表瞬時流量,單位立方米每小時(m3/h);
QFS——儀表滿量程流量單位立方米每小時(m3/h)。
根據(jù)MSP430F5418A單片機定時器的特點,本課題選用連續(xù)計數(shù)模式和定時器的計時中斷來進行脈沖的輸出。在每次定時中斷發(fā)生后,中斷程序?qū)⑤敵雒}沖反向,同時給中斷控制寄存器TB0CCR0加一個增量。假設此增量為CCR0,定時器的時鐘周期為t,則定時器中斷一次的時間為:
則流量計輸出的頻率為:
因此,可求得定時器的增量表達式為:
2.脈沖輸出
總流量脈沖也稱為定標脈沖,是指在t時間內(nèi)的流量按照設定的單位脈沖代表的體積量輸出脈沖的個數(shù)�?偭髁棵}沖輸出采用連續(xù)計數(shù)模式和定時中斷方式輸出脈沖。電磁流量計脈沖輸出時,不足一個脈沖當量的總量累積到下一個周期輸出,防止總量剩余量的累積而造成較大的偏差。設時間內(nèi)總量變化量為Q,上次脈沖輸出的剩余量為B,單位脈沖代表的體積量為E(m3/p),定時器指令周期為t,則脈沖輸出個數(shù)為:
脈沖的輸出頻率為:
因此,定時器的增量表達式為: