基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计

摘要

本发明涉及流量检测领域，为一种基于快速傅里叶变换(FFT)的功率谱分析的低功耗两线制涡街流量计，包括压电传感器、限幅放大器、低通滤波器、电压跟随器、单片机、DA转换器、4～20mA输出和隔离和非隔离DC/DC、LDO、时钟管理、复位电路、电源监测、按键输入、LCD显示电路。采用汇编语言实现实数FFT算法，用周期图法处理涡街传感器信号，进行幅值和频率校正，计算瞬时和累积流量，输出4～20mA直流电流、两线制工作。本发明运算速度快，运算精度高，抗干扰能力强，节省存储空间，实时性强，制造成本低。

主权项

基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计，包括压电传感器、电荷放大器、限幅放大器、低通滤波器、电压跟随器、单片机、DA转换器、4～20mA输出和隔离和非隔离DC/DC、LDO、时钟管理、复位电路、电源监测、按键输入、LCD显示电路，其特征在于：压电传感器输出的电荷信号经过电荷放大器转变为电压信号，再经过限幅放大器、低通滤波器和电压跟随器送至单片机的ADC输入端，被单片机自带的ADC采样和转换，变成数字量，单片机对信号进行快速傅立叶变换，做周期图谱分析，得到信号的频率值，计算出瞬时流量和累计流量，将流量信息显示在LCD上，由单片机的SPI接口通过光耦连接到数模转换器进行转换，由4～20mA输出电路经过V/I转换成4～20mA电流信号输出。