智能电磁流量计设计电磁流量计是一种利用法拉第电磁感应定律测量导电性液体的仪表。由
法拉第在1832年提出，发展到现在已经有一百多年。随着传感器技术、信号处理
技术的发展，电磁流量计不断更新，在流量仪表的占有率也不断上升。
本文在分析国内外电磁流量计发展现状和趋势基础上，采用intel 1 6．bit mcu、
系统可编程器件等高性能集成电路，设计出一种新型智能电磁流量计。
在系统硬件电路的开发中，采用频率可调的低频矩形波励磁技术，用mcu实
现对励磁系统进行控制，并设计出新颖的信号转换放大电路、液晶显示电路和系
统抗干扰电路。为满足电磁流量检测仪表与系统发展需要，增强系统开放性、可
靠性和通讯功能，选用rs．485标准总线来实现仪表和外部系统的通信。
在系统数字部分的设计中，mcu外部的逻辑电路全部在cpld内实现，极大
的缩小了系统的体积、提高了系统的稳定性。
在系统软件设计中，我们采用c196来开发系统软件，采用模块化程序设计方
式，设计出了励磁方式控制子程序、a／d采样控制子程序、程序监视系统等模块
化程序。．
本项目的开展，对提高我国电磁流量检测技术水平具有积极意义和重要的应
用价值。
关键词：电磁流量计mcu cpld c196章绪论
1．1引言
检测技术不论是在工业生产、科学研究，还是在我们的日常生活中都起着非
常重要的作用。通过检测可以对生产和实验过程中某些参数的大小进行监督和精
确控制，从而达到预期的结果。
仪器仪表是实现检测技术的重要工具。过程变量的自动化检测仪表是工业自
动化实现的关键。随着科技的发展，对检测技术的快速性、准确性、可靠性和抗
干扰性等方面提出了更高的要求，而检测技术也发展成一门内容广泛，和多种学
科相互交叉的自动化技术先行学科【¨。
流量作为一个工农业生产过程中的重要参数，对它的精确检测直接关系到整
个过程的精确控制。流量检测方法种类繁多，至今为止，供工业用的流量仪表种
类有60种之多，每种产品都有它的适用性和局限性。
按照目前、泛的分类法，可以分为：容积式流量计、差压式流量计、
浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量
流量计和插入式流量计。
电磁流量计作为一种测量流体流速的速度式流量计，推向市场后，它的性能
不断完善，己经成为一种技术成熟而又应用广泛的新一代流量仪表。同时在新技
术层出不穷和工业过程要求日益提高的情况下，电磁流量计的性能还将进一步得
到提升。
1．2电磁流量计优缺点
电磁流量计是依据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体的仪表【2卅。
它具有有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易解决的问题，如脏污流、腐蚀
流的测量。70、80年代电磁流量在技术上有重大突破，使它成为应用广泛的一类流
量计，在流量仪表中其占有率不断上升。
优点：
1、测量通道是段光滑直管，不会阻塞，适用于测量含固体颗粒的液固二相流体，
如纸浆、泥浆、污水等；
2、不因流量检测造成压力损失，压力损失极小，无可动部件；
3、所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的
明显影响；
2 智能电磁流量计设计
4、可对多相流进行测量，精度高，量程宽；
5、输出电动势正比与流体的截面平均流速，且动态范围不受限制；
6、输出电动势与流速变化同步，响应速度快；
7、可测流体的正反向流量。
缺点：
1、不能测量电导率很低的液体，如石油制品；
2、不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体；
3、流速分布影响测量精度，对直管段有要求。
应用概况：
电磁流量计应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程：中小口径常
用于高要求或难测场合，如钢铁工业高炉风口冷却水控制，造纸工业测量纸浆液
和黑液，化学工业的强腐蚀液，有色冶金工业的矿浆：小口径、微小口径常用于医
药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。