VM系列振弦式传感器读数模块的测量模式和传感器激励方法.doc

VM系列振弦式传感器读数模块的测量模式和传感器激励方法 一、测量模式 模块有连续测量和单次测量两种测量模式，通过向测量模式寄存器 WKMOD.[0]写入 1 使模 块工作于连续测量工作模式，写入 0 使模块工作于单次测量工作模式。WKMOD.[15]用来设置是 否在模块“忙”时禁用数字接口，当数字接口被禁用期间，模块不会收到任何经由数字接口传 输的数据或指令，当数字接口不被禁用时，模块内部维持传感器测量优先的逻辑，收到的指令 会在模块完成当次测量后得到响应。 一、1.连续测量模式 在连续测量模式下，模块每间隔一定的时间自动进行一次传感器激励和数据读取操作，相 邻两次测量的时间间隔由寄存器 MM_INTE 进行设置，单位为毫秒。无论是连续测量模式还是单次测量模式，在每次向传感器发送激励信号之前均会等待 MM_INTE 毫秒，所以，连续测量时间间隔也称为“激励前等待时长”。 一、2.单次测量模式 单次测量是指模块一直处于“空闲”状态，当收到单次测量指令后，立即启动单次测量过 程的工作流程。在单次测量模式，每隔 3 秒在 RTS 管脚输出一次短促高脉冲（10ms）表示当前 处于单次工作模式。有四类指令可以触发一次单次测量。 （1）使用专用$指令集指令 通过 UART 接口向模块发送单次测量指令$MSFR=x 或者$MSFT=x。 例：在单次测量模式下 向模块发送单次测量指令：$MSFR=3\r\n 模块开始完成 3 次测量，当完成后输出频率测量结果数据：$FR=1343.3Hz\r\n 向模块发送单次测量指令：$MSFT=3\r\n 模块开始完成 3 次测量，当完成后输出频率和温度测量结果数据： $FR=1343.3Hz\t$TE=30.2’C\r\n （2）使用专用单次测量指令 0xAAAA 或 0xAAAB 通过 UART 接口向模块发送特定的单次测量指令，模块测量完成后主动上传频率和温度测量 结果 单次测量时，测量次数尽量=3 次，且推荐使用高压激励方法、开启历史数据滤波功能。若 采用扫频法，可能首次测量失败，影响最终结果计算（若使用了历史数据滤波功能）。 例：在单次测量模式下 向模块发送单次测量指令：AA AA 01 13 68 模块开始完成 3 次测量，当完成后输出频率测量结果数据：AA AA 01 13 34 3A D6，则当 前测量到的频率值为(0x34*256+0x3A)/10=1337.0Hz。 向模块发送单次测量指令：AA AB 01 13 69 模块开始完成 3 次测量，当完成后输出频率和温度测量结果数据：AA AB 01 13 34 3A 00 F5 CC，则当前测量到的频率值为(0x34*256+0x3A)/10=1337.0Hz，温度值为 24.5℃。 （3）向系统功能寄存器写入单次测量指令码 使用数字接口，任意一种通讯协议，向系统功能寄存器 SYS_FUN 写入 0x1x、0x3x 或者 0x7x 指令码，触发一次单次测量。使用这种方法时，模块遵循主从通讯机制，在完成测量后不会主动 上传数据，可以通过读取系统状态寄存器 SYS_STA.[4]来判断当前是否已经完成了本次单次测 量，并在检测到完成时读取频率寄存器 S_FRQ 获得本次测量的频率结果。 例：在单次测量模式下使用 MODBUS 协议 向模块发送单次测量指令：01 06 00 03 00 13 38 07 模块返回 MODBUS 应答数据：01 06 00 03 00 13 38 07 模块开始完成 3 次测量，当完成后不输出任何信息，需要读取 SYS_STA.[4]来判断测量是否 完成。 （4）直接读取频率寄存器 S_FRQ 在单次测量模式下使用 MODBUS 或 AABB 通讯协议读取频率寄存器 S_FRQ，VM 模块执行 0x73 指令码，并根据使用的通讯协议返回寄存器值。 二、传感器激励方法 通过修改寄存器 EX_METH.[3:0]来完成激励方法的选择，EX_METH[4]用于设置是否忽略传感 器的接入检测而强制发送激励信号。 二、1 高压脉冲激励法 高压脉冲激励法 HPM（High Voltage Pulse Excitation Method）。向振弦传感器发送单个 瞬时高压脉冲信号，使钢弦产生自主振动的方法。在高压脉冲激励法中，以 VSEN 为电压源，将 低电压抬升至高压（一般 100V~200V 之间），泵压后的高压值及向传感器释放的电量与泵压持续 时长、泵压源电压等参数有关。 VMXXX 可产生 30~180V 的高压脉冲激励信号，较高的 VSEN 电压可以获得较高的高压值。 使用 80V~180V 的高压脉冲激励信