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一種氣體質量流量測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣體質量流量測量裝置，該裝置包括：相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。采用該測量裝置，實現(xiàn)提高流量檢測信號的準確性的目的。
【專利說明】一種氣體質量流量測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電路【技術領域】，尤其涉及一種氣體質量流量測量裝置。
【背景技術】
[0002]在氣象色譜分析行業(yè)中，色譜儀器輸出信號的穩(wěn)定性，是由氣體的流量決定的，所以需要對氣體質量流量進行檢測?，F(xiàn)有的氣體質量流量檢測電路如圖1所示，主要由氣體質量流量傳感器(A WM 4330傳感器或A WM 4215傳感器)、運算放大器、數(shù)據(jù)采集芯片(A D芯片1286)和51單片機(S T C 89 C 516)構成，其工作原理為:首先，利用氣體質量流量傳感器對氣體質量流量進行檢測，并輸出反應流量大小的模擬信號，然后，利用運算放大器對所述模擬信號進行放大后送入數(shù)據(jù)采集芯片進行A D轉換，以將放大后的模擬電信號轉換為數(shù)字信號，最后將所述數(shù)字信號送入51單片機。
[0003]但是，在現(xiàn)有氣體質量流量檢測電路中，存在以下缺陷:
[0004]首先，現(xiàn)有檢測電路中的氣體質量流量傳感器只能對單一氣體種類進行檢測，當需要檢測不同的氣體時便需要更換傳感器的型號，這在實際使用過程中會帶來很大的不便；此外，傳感器輸出信號為模擬電壓，信號傳遞時對所述氣體質量流量檢測電路的干擾也較大。
[0005]其次，現(xiàn)有檢測電路需要通過調節(jié)滑動電阻器來調節(jié)所述運算放大器的基準電壓和所述數(shù)據(jù)采集芯片的基準電壓，還需要通過調節(jié)滑動電阻器來改變所述數(shù)據(jù)采集芯片的零點電壓和參考電壓，以完成對所述數(shù)據(jù)采集芯片的調零和對所述運算放大器輸出的流量信號的校正。但是，通過手動滑動變阻器來改變電壓值時，不僅無法確定改變量而且無法快速地穩(wěn)定檢測電路，這會引起檢測電路內部很大的波動，從而影響檢測的流量信號的準確性，信號精度也隨之降低。
實用新型內容
[0006]有鑒于此，本實用新型實施例的主要目的在于提供一種氣體質量流量測量裝置，以實現(xiàn)提高流量檢測信號的準確性的目的。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種氣體質量流量測量裝置，包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0008]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0009]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0010]優(yōu)選地，在上述裝置中，所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001。
[0011]優(yōu)選地，在上述裝置中，所述通訊接口為R S - 232。
[0012]優(yōu)選地，在上述裝置中，所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S TM 32 F 103。
[0013]優(yōu)選地，在上述裝置中，所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S T C 5 A 60 S 2。
[0014]優(yōu)選地，上述裝置還包括:液晶屏，與所述C P U芯片連接，用于接收所述C PU
芯片傳輸?shù)牡诙?shù)字信號，并顯示所述第二數(shù)字信號。
[0015]優(yōu)選地，上述裝置還包括:485總線，與所述CPU芯片連接，用于將所述第二數(shù)字信號上傳至上位機。
[0016]本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置，利用可輸出數(shù)字信號的氣體質量流量傳感器進行流量檢測，克服了現(xiàn)有技術中傳感器輸出的模擬電信號在信號傳輸過程中對電路產生的干擾，從而提高了電路的穩(wěn)定性；此外，利用校正電路對數(shù)字信號進行校正，不需要如現(xiàn)有技術那樣通過手動滑動變阻器進行電壓調節(jié)來實現(xiàn)對傳感器輸出信號的校正，進一步提高了電路的穩(wěn)定性，進而保證了輸出信號的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為現(xiàn)有技術中氣體質量流量測量裝置的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖之一；
[0020]圖3為本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖之二 ；
[0021]圖4為本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖之三；
[0022]圖5為本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖之四；
[0023]圖6為本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖之五。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]實施例一
[0026]參見圖2，為本實用新型實施例一提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0027]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0028]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0029]實施例二
[0030]參見圖3，為本實用新型實施例二提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0031]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0032]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0033]具體地，所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001，所述通訊接口為R S —232 ;所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S TM 32 F 103。
[0034]在上述實施例一的基礎上,本實施例二的氣體質量流量測量裝置還包括:
[0035]液晶屏，與所述C PU芯片(型號為S TM 32 F 103)連接，用于接收所述C P U芯片傳輸?shù)牡诙?shù)字信號，并顯示所述第二數(shù)字信號。
[0036]實施例三
[0037]參見圖4，為本實用新型實施例三提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0038]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0039]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0040]具體地，所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001，所述通訊接口為R S 一232 ;所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S T C 5 A 60 S2。
[0041]在上述實施例一的基礎上,本實施例三的氣體質量流量測量裝置還包括:
[0042]液晶屏，與所述C PU芯片(型號為S T C 5 A 60 S 2)連接，用于接收所述C PU芯片傳輸?shù)牡诙?shù)字信號，并顯示所述第二數(shù)字信號。
[0043]實施例四
[0044]參見圖5，為本實用新型實施例四提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0045]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0046]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0047]具體地，所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001，所述通訊接口為R S —232 ;所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S TM 32 F 103。
[0048]在上述實施例一的基礎上,本實施例四的氣體質量流量測量裝置還包括:
[0049]485總線，與所述C PU芯片(型號為S TM 32 F 103)連接，用于將所述第二數(shù)字信號上傳至上位機。
[0050]實施例五
[0051]參見圖6，為本實用新型實施例五提供的氣體質量流量測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路；
[0052]所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號；
[0053]所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
[0054]具體地，所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001，所述通訊接口為R S 一232 ;所述校正電路為中央處理器C P U芯片，所述C P U芯片的型號為S T C 5 A 60 S2。[0055]在上述實施例一的基礎上，本實施例五的氣體質量流量測量裝置還包括:
[0056]485總線，與所述C PU芯片(型號為S T C 5 A 60 S 2)連接，用于將所述第二數(shù)字信號上傳至上位機。
[0057]在上述實施例二至實施例五中，使用F S 5001串口輸出的新型氣體質量流量傳感器，對于氣體質量流量傳感器F S 5001，具有以下優(yōu)點:
[0058]1、傳感器靈敏度高，有極小的始動流量；
[0059]2、傳感器芯片采用熱質量流量計量，無需溫度壓力補償，保證了傳感器的高精度計量;
[0060]3、在單個芯片上實現(xiàn)了多傳感器集成，使其量程比得到了提高；
[0061]4、可通過通訊接口主動上傳數(shù)據(jù)(R S 232)；
[0062]5、零點穩(wěn)定度高；
[0063]6、全量程高穩(wěn)定性、高精確度；
[0064]7、低功耗、低壓損；
[0065]8、響應速度快。
[0066]基于氣體質量流量傳感器芯片F(xiàn) S 5001的上述優(yōu)點可知，由于F S 5001米用熱質量流量計量，無需溫度、壓力補償，保證了傳感器的高精計量，從而大大提高了傳感器輸出信號的精度；此外，F(xiàn) S 5001是通過通訊接口主動上傳數(shù)據(jù)(R S 232)，相對于現(xiàn)有技術中氣體質量流量傳感器輸出的模擬信號，F(xiàn) S 5001克服了模擬信號在信號傳遞過程中會對電路產生較大干擾的缺陷，從而大大提高了檢測電路裝置的穩(wěn)定性。
[0067]需要說明的是，在利用氣體質量流量傳感器對氣體質量流量進行檢測時，由于受環(huán)境溫度等因素的影響，氣體質量流量傳感器所輸出的數(shù)字信號會存在一定的誤差，所以，在上述實施例二和實施例四中，需要利用C P U芯片對氣體質量流量傳感器輸出的數(shù)字信號進行校正。本實用新型實施例采用的C P U芯片為S TM 32 F 103，為32位單片機，與現(xiàn)有技術中的8位單片機相比，S TM 32 F 103具有較高的運算速度；此外，在利用S TM32 F 103對所述第一數(shù)字信號進行校正時，可使用其內部的F I a s h存儲用于對所述第一數(shù)字信號進行校正的校正曲線系數(shù)，并在實際應用中可直接進行校正曲線系數(shù)的修改，以得到實際所需的氣體質量流量信號(即第二數(shù)字信號)。可見，本實用新型實施例使用更加強大的C P U芯片S T M 32 F 103實現(xiàn)數(shù)據(jù)校正，大大提高了數(shù)據(jù)的準確性和數(shù)據(jù)運算速度。同樣的，C P U芯片S T C 5 A 60 S 2同樣具有S T M 32 F 103的優(yōu)點和功能，所以，所述校正電路還可以是C P U芯片S T C 5 A 60 S 2，參見上述實施例三和實施例五。
[0068]需要說明的是，對于所述C P U芯片所實現(xiàn)的數(shù)據(jù)校正功能，還可以通過加法器、減法器、乘法器和除法器等硬件電路實現(xiàn)，譬如，當所述氣體質量流量傳感器輸出的第一數(shù)字信號為X、校正后的信號為所述第二數(shù)字信號Y時，如果所述第一數(shù)字信號X與所述第二數(shù)字信號Y之間的關系為Y = a X + b，其中，a和b為校正曲線系數(shù)，此時便可采用乘法器和加法器組成校正電路，并輸出所述第二數(shù)字信號Y。
[0069]本實用新型實施例提供的氣體質量流量測量裝置，利用可輸出數(shù)字信號的氣體質量流量傳感器進行流量檢測，克服了現(xiàn)有技術中傳感器輸出的模擬電信號在信號傳輸過程中對電路產生的干擾，從而提高了電路的穩(wěn)定性；此外，利用校正電路對數(shù)字信號進行校正，不需要如現(xiàn)有技術那樣通過手動滑動變阻器進行電壓調節(jié)來實現(xiàn)對傳感器輸出信號的校正，進一步提高了電路的穩(wěn)定性，進而保證了輸出信號的準確性。
[0070]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0071]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍`。
【權利要求】
1.一種氣體質量流量測量裝置，其特征在于，包括:相互連接的氣體質量流量傳感器和校正電路； 所述氣體質量流量傳感器，用于檢測氣體質量流量，并通過通訊接口輸出反映所述氣體質量流量大小的第一數(shù)字信號； 所述校正電路，用于對所述第一數(shù)字信號進行校正，以得到第二數(shù)字信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述氣體質量流量傳感器的型號為F S 5001。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述通訊接口為R S — 232。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述校正電路為中央處理器CP U芯片，所述C P U芯片的型號為S TM 32 F 103。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述校正電路為中央處理器CP U芯片，所述C P U芯片的型號為S T C 5 A 60 S 2。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 液晶屏，與所述C P U芯片連接，用于接收所述C P U芯片傳輸?shù)牡诙?shù)字信號，并顯示所述第二數(shù)字信號。
7.根據(jù)權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 485總線，與所述C P U芯片連接，用于將所述第二數(shù)字信號上傳至上位機。
【文檔編號】G01F1/76GK203629626SQ201320865309
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權日:2013年12月25日
【發(fā)明者】畢雪林 申請人:北京雪迪龍科技股份有限公司