基于STM32的高精度超声波热量表设计

目前,超声波热量表在国内的应用效果并不理想,根本原因是精度较低且普遍具有高功耗。为了进一步提高超声波热量表精度,探讨基于STM32的高精度超声波热量表的科学设计至关重要。因此,介绍了超声波热量表的测量原理,并在此基础上通过完善超声波热量表软硬件设计,提高其测量精度,以更好地发挥其应用价值。     

超声波热量表的设计及实现

热量表是供热体系中的关键仪表.本文在介绍超声波时差法流量及热量测量原理的基础上,采用低功耗的高性能单片机,和高性能的信号处理专用芯片,解决了高精度超声波传输时间测量及流体温度测量问题,开发了超声波热量表.实验结果表明,该系统具有较高的测量精度、对管径的适应性强、非接触流体、不会改变流体的流动状态、不产生附加阻力、易于数字化管理等优点,是理想的节能型热量表.     

TDC-GP21在超声波热量表中的应用

介绍了基于增强型高精度时间数字转换芯片TDC-GP21的超声波热量表的具体设计方案。流量测量采用超声波时差法原理,利用MSP430F4152单片机控制TDC-GP21进行超声波传播时间和流体温度差的测量,提高了系统的测量精度,大幅降低了系统的功耗和成本。通过流量标定,系统测量结果可达热量表行业标准2级表要求。     

基于ZigBee的超声波热量表设计

针对传统热量表存在传输繁琐、计量精度低等缺点,设计了一种基于ZigBee的超声波热量表。该热量表在传输方式上采用ZigBee无线传输,利用超声波时差法和铂电阻传感器采集流体的流量值以及温度等参数,根据相应算法计算出流体的热量值。试验结果表明,系统能根据测得的流量值和温度值计算出流体的热量值,且对水温的测量精度高,测量相对误差小于0.1%;系统对流量测量的相对误差小于2%;测量传输距离远,达700 m,满足设计需求。     

低成本低功耗超声波热量表的研制

介绍基于单片机MSP430F4152和数字电位器MCP41010的超声波热量表设计方案。采用超声波时差法原理,以MCP41010构成增益可调的超声波回波信号放大电路,利用MSP430F4152实现流体流量和温度差的测量,既测量精度,又降低了成本和功耗。     

基于远程供电的多声道超声波热量表的设计

超声波热量表是用于分户计量热量的计量器具,可以广泛应用于住宅小区、企事业单位的集中供热、供暖、空调等热量的计量。热量表的关键问题是提高测量数据的精度以及提高电池的使用寿命。采用多声道换能器提高流量测量的精度,同时采用远程供电的方式,延长了电池寿命,具有一定的工程价值和良好的应用前景。     

基于TDC-GP2的超声波热量表

介绍了基于高精度时间测量芯片TDC-GP2的超声波式热量表的具体设计.讨论了热量计量、流量测量、温度测量原理和热量表的设计方法.热量表中热水流量采用超声波时差法原理进行测量,超声波换能器为V型安装方式,有效地解决了管道堵塞问题.利用微控制器的休眠模式和超声波处理电路间隔供电等方法,大幅降低了仪表系统的功耗.     

一种降低超声波热表功耗的软件设计方法

MSP430系列单片机具有多种工作模式,以其作为超声波热量表的核心部件,配合TDC—GP2高精度时间测量模块,适用于热量表不同的工作时期,可以达到低功耗的特点。本文着重介绍了通过软件设置采暖期与非采暖期不同的工作情况,有效地降低热量表的功耗,使其达到超低功耗的运行。     

变截面通道热量基表流量特性的数值模拟研究

超声波热量表作为一种较高精度的流体计量工具,在节能降耗方面发挥着巨大作用。本文分析了超声波热量表的工作原理及主要结构参数,并引入流量修正系数K对流量进行修正。基于Fluent软件,选用k-ε模型对超声热量表基表内的流场进行了三维数值模拟,通过计算及结果分析得到超声波热量表K系数及K系数标准差的分布规律,并探讨了超声波热量表最优声路的选择,缩管直径、反射装置轴向距离对基表内水流特性、K系数及K系数标准差的影响规律。数值模拟对热量表结构优化具有一定的指导作用。     

超声波热量表的计量原理及设计

本文介绍了超声波热量表的结构和计量原理;热量表温度测量采用Pt1000温度传感器,并且得出了一个简单的多项式表示温度和电压的关系;流量测量采用超声波频率差法流量计;控制电路采用STC12C5410AD单片机作为微控制器。     

一款基于TDC-GP21的低功耗热量表设计与实现

介绍了一款基于高精度时间测量芯片TDC-GP21的超声波式热量表的具体设计。热量表中热水流量采用超声波时差法原理进行测量,超声波换能器采用V型安装方式。利用低功耗MSP430单片机的休眠模式等方法,大幅降低了测量系统的功耗。     

超声波热量表的设计

基于超声波流量测量原理，采用高性能单片机MSP430和高精度时间测量元件TDC—GP2设计了微功耗并具有M-BUS通信功能的热量表，并对热量表的硬件结构及主程序进行研究。     

基于MSP430F4152单片机的超声波热量表的设计

一种采用时差法超声波测量流量的超声波热量表的设计,采用了低功耗单片机MSP430F4152为控制器和高精度计时芯片TDC-GP21对时间的测量来实现对温度的测量,使其成为一种具有高精度、低功耗、测量误差小和对水质要求低的新一代产品。     

一种节省电量的超声波热量表的设计与实现

为了延长超声波热量表的使用周期,设计了一种能够自动降低功耗的超声波热量表。该设备采用智能测量频率技术,即根据检测到的流速情况调节检测频率,从而达到降低功耗,延长电池寿命的目的,此外还简单介绍了专门设计的数据采集模块、模数转换器、时钟模块和串口模块。     

低功耗高精度超声波热量表的设计与实现

本文设计了一款低功耗高精度的超声波热量表。热量表MCU选用低功耗MSP430系列芯片;时间测量芯片选用了高精度计时芯片TDC-GP22,配合超声波换能器测量水的流速,配合Pt1000测量入水口和出水口的水温;通信模块有红外通信和M_BUS两种通信方式。本文从原理、基表设计、硬件电路以及软件方面对设计进行了详细的阐述,最后通过测试结果说明了所设计的热表具有高的精确度,极低的功耗和良好的稳定性。     

时差法超声波热量表测量流量的修正算法

分析超声波热量表流量测量原理及误差产生原因,同时基于流体力学修正流量原理并结合大量实验数据提出一种新的流量修正方法——查表法.实验结果表明,用查表法修正流量后,测量误差小于±2％,达到了超声波热量表二级表的国家标准.     

超声波热量表积分仪系统

目前,国内外大部分超声波热量表均使用相位时差来计算流量,但顺水或逆水测量中间存在切换过程,需要通过模拟开关转换,导致测量效率不高。因此,设计了高效测量超声波热量表积分仪系统,并阐述其工作原理。系统主要以授时模块作为记录时间测量的起始信号,以TDC-GP2芯片负责接收超声信号调理模块处理后的触发信号,根据授时模块中的起始时间直接计算出超声波在流体中的传播时间,仅需记录超声波在流通中传播的时间,而不必进行初始测量时间的记录;同时,利用超声波在顺水和逆水中传播速度不同,有序完成对顺水时间、逆水时间的测量,最后,通过时差法的原理公式即可计算出管道中的流量,明显缩短了系统运算时间并提高了处理效率。     

带有温度自控装置的户用热量表流量计的设计

设计了一种在超声波热量表中用的测量管道。由于超声波测量管体、传感器安装孔、传感器穿线管和安装座在焊接为一体时,难以保证各部件的相互尺寸、位置精度要求,所以设计提出将以上结构一次铸造成型,并在实现一体化的基础上加装双金属测温器。由于采用一次铸造成型,所以精度高,便于大批量生产;由于加了双金属片测温器,及由其控制伸缩改变热水流量的方形板,可自动调控室内温度,可广泛用于取暖管的控制。     

无磁热量表中的一种流量校准方法

热量表是计量热流回路所释放热量的智能仪器。它主要由流量传感器、配对温度传感器、主控MCU和液晶显示等部分组成。其中流量计量的准确程序直接决定了热量表的精度等级。论述了以TI MSP430F135作为主控MCU的热量表的工作原理，讨论了该叶轮式无磁热量表流量测量的动态校准原理，并给出软硬件设计及分析。     

基于微处理器的热量表的研制

介绍了各种热量表的开发原理，对其中采用测量供热管道供给建筑物热量这种方法的热量表的测量原理进行了详细叙述，并介绍了基于微处理器和MBUS的智能热量表的设计方案。