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热式气体环室孔板流量计的电路设计介绍

作者: 来源: 发布时间:2017-12-16 13:37:00

 热式气体环室孔板流量计的电路设计介绍

    热式环室孔板流量计测量电路的总体框图,其中A/D转换器、查表计算和显示(或传输)由单片机实现。桥式电路实现了保持ΔT/RH为定值的目的,当流体的环室孔板流量发生变化时,电桥失去平衡,控制电路测量出不平衡电压,通过改变加热电流,使电桥重新处于平衡状态,加热电流通过电流测量电路转化成电压信号,送入A/D转换器,转换后的数据经查表、计算,求出对应的环室孔板流量,再显示(或传输)给其他设备。
 
    热式环室孔板流量计桥式电路包括运算放大器OP07-1、三极管9014、测温铂电阻RT、测速铂电阻RH和精密电阻R1,R2,R3,R4,R5.测速铂电阻RH位于桥式电路的一臂,其通以较大的电流,使之加热。测温铂电阻RT位于桥式电路的另一侧,为了使它自身不产生热量,以保证测量温度与流体温度相等,通过它的电流必须很小,因此RT的电阻值应较大,但如果RT值过大,则测量的热惯性也增大,仪表的响应速度减慢。为了解决此问题,在电路中采用了副电桥(副电桥由OP07-1,9014,RT,R3,R4,R5组成),副电桥相当于一个等效大电阻。
 
    由仪表的工作原理可知,比值ΔT/RH应保持恒定。这一点可以通过以下计算来证明:设在工作状态1的情况下,流体温度为t1,测速铂电阻温度为T1,热式环室孔板流量计测速铂电阻的阻值为RH1,测温铂电阻的阻值为RT1;在工作状态2的情况下,流体温度为t2,测速铂电阻温度为T2,测速铂电阻的阻值为RH2,测温铂电阻的阻值为RT2。
 
    热式环室孔板流量计选择RT0=100Ω,RH0=20Ω,经过实验验证,测速铂电阻的温度与环境温度相差70~80℃,测量效果较好,一般环境温度在20℃左右,若测速铂电阻工作选为100℃。
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