壓差檢測模塊包括壓差傳感器和抗干擾轉(zhuǎn)換電路，功能是將流量計(jì)入口與出口的壓差△p轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號。首先采用電容式壓差傳感器將壓差△p轉(zhuǎn)換為電容信號，電容式壓差傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、小型輕量、精度高和互換性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其工作原理是將壓差的變化轉(zhuǎn)換為電容極板相對位置的變化，從而改變電容量或容抗量；抗干擾轉(zhuǎn)換電路將電容量或容抗量的變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號，濾除干擾，從而達(dá)到非電量電測的目的。

     液體流量變化的復(fù)雜性給壓差檢測提出了較高的要求，其輸出模擬電壓信號能否實(shí)時準(zhǔn)確的反映壓差的變化是檢測的關(guān)鍵。在**測量中，壓差△p是時變的微小信號，易被各種干擾淹沒，必須提高信噪比，故電容轉(zhuǎn)換成電壓的電路需要進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。平衡電路能夠很好地抑制共模，經(jīng)導(dǎo)線傳導(dǎo)耦合到電路的噪聲干擾可加濾波器消除。壓差檢測電路的設(shè)計(jì)將影響到整個系統(tǒng)的精度。

    2 信號采集與轉(zhuǎn)換

     采用電壓放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬電壓信號放大并轉(zhuǎn)換成可被單片機(jī)接收的數(shù)字信號。

      3 信號的分析與處理

      由單片機(jī)來分析信號，實(shí)施合適的控制策略。由于壓差△p控制系統(tǒng)的非線形、時變不確定性和純滯后性，故很難獲得系統(tǒng)的**數(shù)學(xué)模型，采用模糊PID控制是較為理想的選擇。模糊PID控制將模糊決策理論和PID控制結(jié)合起來，發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)。這種Fuzzy—PID復(fù)合型控制器，將實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識用控制規(guī)則模型化，然后運(yùn)用推理便可對PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)*佳調(diào)整，對復(fù)雜控制系統(tǒng)具有良好的控制效果[3]。其中，模糊控制規(guī)則確定的原則是必須保證控制器的輸出能夠使系統(tǒng)輸出響應(yīng)動、靜態(tài)的性能達(dá)到*佳，是控制性能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。模糊控制器的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
   4 控制電機(jī)的驅(qū)動

     單片機(jī)發(fā)出的控制信號驅(qū)動控制電機(jī)，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，使之與流量的實(shí)際值v0匹配。采用步進(jìn)電機(jī)作為控制電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)可以接受數(shù)字信號，但不能直接接受A/D轉(zhuǎn)換器輸出的脈沖，必須使用專用的驅(qū)動設(shè)——步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器構(gòu)成了一個有機(jī)整體，其運(yùn)行性能取決于兩者的密切配合。

      5 結(jié)束語

     容積式流量計(jì)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)界流量測量領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但由于本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使它的測量精度不夠高。本文根據(jù)流量計(jì)結(jié)構(gòu)和測量誤差，結(jié)合傳感器技術(shù)和控制原理，提出用差壓補(bǔ)償法進(jìn)行容積式流量計(jì)流量的測量，該方法不需改變原來流量計(jì)的結(jié)構(gòu)，簡單易行，通用性強(qiáng)，測量精度高，可廣泛應(yīng)用到各種要求較高的流量測量中。
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