基于HART协议的超低功耗高精度流量变送器的研制.pdfVIP

· 98 · 工业仪表与自动化装置 2015年第3期 基于HART协议 的超低功耗高精度 流量变送器 的研制 钟 君，蔡黎明，于 涌 (中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州215163) 摘要：介绍了一种高精度智能化的超低功耗流量变送器。该流量变送器以MSP430F449单片 机为核心，采用两线制仪表的电路设计方法，完成温度、压力和差压3路信号的模拟隔离和采集，依 据流量计算模型得到流量值，并且将瞬时流量转换成4～20mA的标准信号输 出，并能够兼容 HART通信协议。该变送器具有低功耗、高精度、智能化和抗干扰强的特点，测试结果表明，设计的 变送器的测量精度达 1‰，在高精度流量测量变送领域具有广阔的应用前景。 关键词 ：流量变送器；低功耗 ；MSP430；HART；两线制 中图分类号：TH811 文献标志码 ：A 文章编号：1000—0628(2015)03—0098—05 Designofsuperlow powerandhighaccuracyflow transmitterbasedonHART ZHONG Jun，CAILiming，YU Yong (SuzhouInstituteofBiomedicalEngineeringandTechnology，ChineseAcademyofSciences，JiangsuSuzhou215163，China) Abstract：Akindoflow—powerandhig【haccuracyflow transmitterisintroduced．Thetwowiresys— tern designmethodisusedtosimplifythewiringandreducethecost，MSP430 isusedasthecoreofthe system，signalsoftemperature，pressureanddifferentialpressureareisolatedintheanalogwayandgath— ered，theflow valueisfiguredoutaccordingthegivenmodelandchangedintoasignalof4～20mA cur- renttotransmit，theHARTprotocalisrealizedintheoutputcurrentlooptoenhancetheintelligentofthe transmitter，theresultshowsthatthetransmittercanreach theprecision of1％。，thetransmittercan be usedwidelyintheareaofhighaccuracyflow measurement． Keywords：flow transmitter；low —power；MSP430；HART；twowiresystem 节能降耗的 目的。 0 引言 该文介绍了一种节流式差压流量变送器，该流 高精度的流量测量，对于提高给水调节的品质、 量变送器采用两线制、低功耗设计，将变送器 电流 系统运行的安全性以及经济核算的准确性具有十分 控制在 3．5mA以下 ；以MSP430超低功耗单片机 重要 的意义 ¨。 为核心，采用模拟隔离方式实现前端多通道信号的 流量测量装置的种类很多，节流装置是 目前最 高精度隔离输入和采集，并且在4～20mA的标准 为成熟和可靠的流量测量装置，是电力行业和其他 输出信号上实现 HART通信，可对变送器参数进行 能源行业的主要流量测量装置。传统的差压式流量