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基于涡轮流量传感器的流量测量系统设计 光纤涡轮流量计的原理是：在涡轮叶片上贴一小块具有高反射率的薄片或镀一层反射膜，探头内的光源通过光纤把光线照射到涡轮叶片上。每当反射片通过光纤入射口径时，出射光被反射回来，通过另一路光纤接收发射信号，传送并照射到光电器件上变成电信号，光电原件把这一光强信号变成电脉冲，然后接到频率变换器和计数器便可知道叶片的转速并求出其流量，从而知道流体的流速和总流量。流量与计数器计数值的关系为 Q=kN 式中k=1/48.67，流量单位为ml。 采用软、硬件结合的方法，用计数器计数单位时间内的光脉冲，计数值由微处理器读入寄存器后，由软件将计数值乘以k而得到流量Q。 测量电路由光电流至电压转换器、整形电路、锁相倍频电路、8031计数电路和显示电路组成。 光电转换电路由OP37型运算放大器组成的同相放大器实现，光敏晶体管受光照产生光电流IL，该电流经电阻R2转换成电压，经同相放大后得到与光电流成比例输出电压Vo1，C2用于消除噪声，有 （1.2） 经隔直电容滤除直流分量后输给整形电路。整形电路由两级CMOS施密特触发器构成，它将脉动波形整形成CMOS电平的方波脉冲，作为后续倍频电路的输入信号。 图1 前端测量电路 2．经过整形的脉冲经NE564锁相倍频器后，做为的频率，= 图2 NE564锁相倍频器 3. 脉冲的计数电路。即将频率脉冲直接连接到8031的的T1端，将8031的T/C0用作定时器，T/C1用作计数器。在T/C0定时时间里，对频率脉冲进行计数。T/C1的计数值便是单位定时时间里的脉冲个数。 图3 带同步控制的频率测量法进口 测量T/C定时时间为500ms，这样长的时间定时，先由T/C0定时100ms，之后软件5次中断后的时间即为5*100ms=500ms。中断次数的计数值在msn中。T/C0定时100ms的计数初值为03B0H。计数器1采用16位计数。设T/C0为高优先级，允许计数中断过程中定时中断，即定时时间到就中止计数。tf为500ms定时时间到标志。程序如下： #includereg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define A 5 sbit P1_0=P1^0; sbit P1_1=P1^1; uchar msn=A; bit idata tf=0; uint count(void) { P1_0=0; P1_0=1; TMOD=0x59; TH0=0x3c; TL0=0xb0; /*T/C0--timer*/ TH1=0x00; TL1=0x00; /*T/C1--counter*/ TR0=1; TR1=1; PT0=1; ET0=1; ET1=1; EA=1; EA=1; P1_1=0; P1_1=1; while(tf!=1); P1_0=0;P1_0=1; TR0=0;TR1=0; return(TH1*256+TL1); } void timer0(void) interrupt 1 using 1 { TH0=0x3c; TL0=0xb0; msn--; if(msn==0) {msn=A; tf=1;} } void timer1(void) interrupt 3 { } void main(void) { float rate,q; rate=(10/A)*count(); q=rate/48.67; }