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智能电磁流量计标尺变换技术如何实现
智能化测量控制仪表(智能电磁流量计)在读入被测模拟信号并转换成数字量后,往往要转换成操作人员所熟悉的工作量。这是因为被测对象的各种数据的量纲与A/D转换的输入值是不一样的。例如,温度的单位是oc,压力的单位为只,流量的单位为所3/i, 等,而经系统前置处理后所得的信号值仅对应于被测值的大小,故必须把其转换成带有量纲的数值后才能进行运算、显示和打印输出等处理,为此需对被测值进行标度变换。
l、线性变换
线性变换是最常用的标度变换方法,其前提要求参数值与模数转换结果之间关系是线性的。变换公式为: Y=(1意一】幺)(x一Ⅳ曲)/(Ⅳ。一Ⅳm)+J麓(2-1) 其中,y表示被测量变换后的值,】,雠表示被测档量程最大值,l么表示被测档量程最小值,Ⅳ一表示J幺对应的模数转换后的输入值,Ⅳ。表示‰对应的模数转换后的输入值,x表示测量值y对应的模数转换值。对一个实际系统,,r眦、,幺、Ⅳ一、^r曲一般都为己知的,故上式可以变换成如下形式: Y=SCl·X+SCo (2-2) 式中$Cl和SCo为多项式系数,$Co取决于零点值,SCl为扩大因子。
2、公式转换法当传感器测出的数据与实际参数不是线性关系,而是由传感器和测量方法决定的某一解析函数关系,此时标度变换可由公式变换法获得。例如当用差压变送器测流量信号时,由于压差与流量的平方成正比,即其流量】,与经过模数转换后的测量输入值X成平方根关系。这时可采用如下公式计算:k(k一‰).1/嚣+‰ (2.3) 式中的各项含义同上,在实际使用时,与前面一样,可以变换为如下计算式: Y=sc2×√。r—scj+SCo(2-4)
3、多项式变换
当传感器测得的数据与实际参数成非线性,且无法用一简单的式子来表示, 或其解析式复杂而难以满足实时处理要求时,应采用多项式法进行非线性标度变换。此时应先确定多项式的阶数N,然后选取N+1个测量点,并测出其实际参数值】】=与传感器输出值Xj(i=班N),再使用插值多项式计算求出变换值。这种标度变换是最简单、最实用的一种非线性变换方法,适用于许多应用场合。在实际使用时,还可根据需要采用二次变换,即第一次采用线性变换,其系数sc,、SCo可任意修改,以改进传感器或其电路的偏差,因为即使对两个同型号的传感器来说, 它们的转换特性也可能不完全一样,故需先修改SCl、SCo来补偿传感器的差异, 然后再进行非线性标度变换。
综上所述我们可以发现,各种标度变换方法都有其特定的适应条件,在满足精度的条件下应选择简单的变换方法。电磁流量计流量计采样得到的数据与实际数据具有近似的线性关系,并且我们还通过非线性补偿来满足线性变换的条件,因此可以采用线性变换来实现标度的变换。南京睿派仪表有限公司智能电磁流量计www.rpyb.net
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