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    2．1 GPRS远程流量积算仪的功能需求
    根据系统要求及客户需求，GPRS远程流量积算仪需要实现以下功能：①既能接收现场流量仪表直接输出的模拟量和频率量信号，又能接收现场流量仪表通过HART总线和RS-485总线输出的数字量信号，并对其进行必要地计算与显示；②可记录停电时间和停电时的相关参数，且当供电恢复时，原先设置的各项参数仍然有效无误；③能定时向系统监控中心发送流量信息，以便管理操作。
    2．2 GPRS远程流量积算仪的设计
    从图1可以看出，GPRS远程流量积算仪由流量积算仪和GPRS收发器组成，具有控制积算和监测现场流量仪表的功能。GPRS远程流量积算仪是现场流量仪表和系统监控中心之间的枢纽，是GPRS远程流量监测系统的关键。图2是GPRS远程流量积算仪硬件设计结构图。GPRS远程流量积算仪通过A／D转换模块、频率量转换模块、HART Modem和RS-485收发器，对现场流量仪表采集的模拟量、频率量和数字量等信号进行处理，再通过RS-232串口，由GPRS收发模块与监控中心进行数据传输与通信。为了便于仪表功能的扩展，本设计采用模块式结构，主要分为主板CPU模块、流量仪表信号输入模块和GPRS无线收发模块三个模块。
    3 GPRS远程流量积算仪的功能实现
    3．1主板CPU模块
    主板CPU模块如图3所示，其中采用微控制芯片AT89C52作为主控芯片；HART总线接口用于流量仪表的故障检测；实时时钟芯片DS12C887能为GPRS远程流量积算仪提供精确的时间，并实现定时抄表的功能；液晶显示器和键盘是重要的人机接口；存储芯片AT24C256用来存储流量的历史信息、保护断电或停电情况下的瞬时流量信息；当电压低于21 VDC时，电源检测模块会向主控芯片AT89 C52发出不可屏蔽的中断信号，避免电压过低时对采集信号精确度的影响。
    3．2流量仪表信号输入通道
    3．2．1模拟量输入通道
    模拟量输入通道A／D转换模块如图4所示，采用高精度差分放大器INA146和12位A／D转换器MAX186来设计模拟量输入通道。在本设计中拟对4个
    通道进行轮流采样，对每一个通道中采样取多次平均值以减小误差。在4个通道采样完成以后对流量进行积算。4～20 mA模拟量采样子程序流程如5所示。
    3．2．2频率量输入通道
    频率流量信号把来自流量仪表的模拟信号转换为0～10 kHz的频率信号。如图6所示，光电隔离器4N25可将输入和输出两部分的地线分开，各自使用一套电源供电，能有效地起到抗干扰作用。LM393比较器对0～10 kHz频率信号进行整形，输出标准的方波信号。然后送人主控芯片AT89C52的P3． 端口，使用主控芯片的定时／计数器T．的计数功能对频率信号进行计数，流量积算仪再通过软件处理得到流量数据。
    文章出自：流量积算仪 www.shuxianbiao.org
    更多资讯：超声波流量计 www.abgbaina.com

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