基于AVR單片機(jī)的流量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子器件在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，在維修柴油機(jī)噴油器時(shí)，對流量測量的準(zhǔn)確度和自動性要求越來越高。因此，為了自動測試柴油發(fā)動機(jī)油泵供油量和噴油器的噴油量;開發(fā)設(shè)計(jì)柴油發(fā)動機(jī)噴油器油泵全自動測試臺。流量檢測系統(tǒng)是整個(gè)開發(fā)的組成部分之一，本系統(tǒng)具有對試驗(yàn)過程流量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測功能，同時(shí)保證測試數(shù)據(jù)可靠、精度高等。本次設(shè)計(jì)的流量檢測系統(tǒng)主要檢測油體流量，系統(tǒng)需要對管道中的柴油的流量進(jìn)行測量。根據(jù)上位機(jī)(組態(tài)王)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互控制單片機(jī)輸出油路閉合狀態(tài)(電磁閥控制)，從而實(shí)現(xiàn)自動檢測功能。設(shè)計(jì)主要由下位機(jī)與上位機(jī)構(gòu)成，通過上位機(jī)的指令來驅(qū)使下位機(jī)工作，采集到的流量數(shù)據(jù)傳回上位機(jī)后顯示。介紹以AVR Atmega16單片機(jī)為核心，經(jīng)Flomec OM004采集流量信號;通過單片機(jī)于上位機(jī)通訊，將測量結(jié)果顯示于組態(tài)王軟件界面。

　　流量檢測系統(tǒng)的組成及流量采集原理

　　流量檢測系統(tǒng)的組成

　　采用Flomec OM004橢圓齒輪流量計(jì)作為流量傳感器;通過串口輸出脈沖信號(頻率范疇隨測量的流量大小成線性變化)，以便于作為AVR單片機(jī)輸入信號;7通道共享1個(gè)流量計(jì)，用7支2位3通電磁閥實(shí)現(xiàn)各個(gè)通道與流量計(jì)間的逐一切換;各個(gè)通道均裝備濾清器。

　　該設(shè)計(jì)的電氣控制部分實(shí)質(zhì)上是一套計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)。需要控制的部分為油路的啟停;需要采集的信號為流量脈沖信號。通過RS485標(biāo)準(zhǔn)串口通信，可以很方便地與PC機(jī)和其他儀器一起組成用戶所需要的自動檢測系統(tǒng)。

　　流量采集原理

　　橢圓齒輪流量計(jì)時(shí)最典型的容積式流量計(jì)，工作原理為腔內(nèi)的一對相互齒合的橢圓齒輪作為轉(zhuǎn)子，兩個(gè)齒輪和腔內(nèi)分別構(gòu)成一個(gè)固定的體積，稱為標(biāo)準(zhǔn)容積。小型橢圓齒輪流量計(jì)采用液體流動推動兩個(gè)非常精密的橢圓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方式測量流量(圖1)。感應(yīng)探頭是檢測轉(zhuǎn)動的運(yùn)動并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號源，它的電磁線電壓輸出值接近正選曲線，脈沖信號源的頻率范疇隨測量的流量大小成線性變化。