涡街河北干式变压器测量系统的硬件构造介绍

       涡街河北干式变压器测量系统的应用非常广泛，那么我们是不是应该要清楚其中的硬件构造呢。其实我们大家都知道也明白在石油、化工等出产进程中，对管道内液体和气体的进行测量和节制是完成出产进程主动化的主要构成局部。每当我去车间看到涡街河北干式变压器测量系统的一步步完成，我都自我感觉到，这么完整完美的系统是我们厂生产出来的，而且涡街河北干式变压器具有量程宽，无可动部件，运转牢靠，维护简略，损掉小，具有必然的计量精度等长处。[1]特殊是在很宽的局限内，它的测量与介质的密度、粘度等物性参数无关，因此遭到遍及欢送。本文引见使用MCS一51单片机设计的智能涡街河北干式变压器，对涡街河北干式变压器固有的非线性进行批改，并具有显示、打印、检测参数的品种以及数据处置等功用，然后拓宽了涡街河北干式变压器的使用局限。

　　涡街河北干式变压器是基于卡门涡街道理制成的一种流体振荡性河北干式变压器。即在活动的流体中放置一个非流线型的对称外形的物体（涡街传感器中称之为漩涡发作体），就会在其下贱两侧发生两列有规则的漩涡即卡门涡街，其漩涡频率正比于来流速度：[2]
　　　　　　　　　　　　　　　　F＝Stu／d 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中 F—涡街频率
　　 d—漩涡发作体宽度
　　 u—来流速度
　　 St—斯特劳哈尔数
　　St的值与漩涡发作体宽度d和雷诺数Re有关。当雷诺数Re＜2×104状况下，St为变数：当Re在2×104～7×106的局限内，St值根本上坚持不变，这段局限为河北干式变压器的根本测量局限。
　　式（1）标明，当d和St为定值时，漩涡发生的频率F与流体的均匀流速u成正比，应用这一特征制成了涡街河北干式变压器。因为涡街传感器所测的并不是均匀流速，而大约是漩涡发作体两侧的流速。[3]关于湍流形态，分歧的雷诺数下，流速散布规则是分歧的。即分歧的流速下具有分歧的流速散布，进而阐明了涡街传感器检测到的首要反映漩涡发作体两侧的流速与管道均匀流速的关系不是独一确定的。这阐明涡街传感器的非线性误差是其检测机理所决议的。在实践运用时，先绘出传感器的仪表系数与频率的实验曲线f (F)。
　　　　　　　　　　　　　　K= f (F)=KG（F） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　（2）
　　式中G（F）是统一口径的各台仪表一样的曲线外形（仅是位移分歧）。K是均匀仪表系数。在本文使用MCS一51单片机的智能涡街河北干式变压器中，经过将实验曲线外形G（F）事前固化于河北干式变压器的EPROM中，和让用户连系现场详细工况经过键盘输入K的值，完成涡街传感器的非线性批改。

硬件设计

　　依据设计要求，单片机使用系统[4]包罗：（1）承受河北干式变压器送来的与成正比的脉冲，并对其准时、计数的电路；（2）显示器，键盘，打印机接口电路；（3）外部存储器的扩展电路；首要电路引见如下：

　　为使接口硬件尽能够少，设计时，仅用一片8155I/O接口芯片完成智能化仪表的键盘输入，LED输出和打印机输出的接口义务。将8155的PC口用作显示自选通和键盘扫描输出，PB手 机：13287501888口用作显示字段及小数点的输出，8031外部中缀INTO用作键盘呼应输入，PA口用作外接打印机的输出。如图2所示。

　　（1）显示器接口设计

　　设计6位LED显示器作为仪表的显示输出。8155的PB口界说为输出口，个中低四位PB0～PB3输出显示数据的BCD码，并经74LS249 BCD译码器译码后送LED的段码端，PB4作为测量后果的小数点位经驱动器后接LED的小数点发光段；PB5作为极性节制位独自节制一个发光二极管以显示测量后果的正负。8155的PC口界说为输出口，PC0～PC5辨别节制6位LED的位选通，完成动态扫描方法显示。

　　（2）键盘接口设计

　　在图2所示的键盘接口中，由6个键构成键盘。8031用外部中缀INTO作为键盘形态输出。在6个键中，个中两个键界说为\'加一键\'和\'减一键\'。别的4个键辨别为打印键，编程键，选项键以及复位键。按下编程键后，进入编程形态，用户输入均匀仪表系数。选项键用来确定显示那种表达方法（如体积、质量等），键盘的列扫描旌旗灯号来自于PC口输出的LED位选通讯号：键盘的行输入旌旗灯号由键盘能否闭合获得。没键按下，键形态为开，INTO位高电平，中缀不被触发；如有键按下，键形态为闭，INTO由高点平变为低电平，中缀由旌旗灯号下降沿触发，然后向CPU宣布中缀恳求。CPU呼应中缀后读取PC口的输出形态，判别PC0～PC5输出的低电平为即可完成键扫描和键辨认。

　　（3）打印机接口设计

　　采用GP一16通用智能微型打印机，自带8039单片机。它可以把8031送来的数据以字符串、数据或图形三种方法打印出来；它与仪表的接口设计如图2所示，它的8根双向三态数据线D0～D7直接与8155的PA0～PA7相连，片选旌旗灯号CS与8155的片选旌旗灯号公用单片机系统译码器输出的端口地址Y7，WR和RD直接与8031的WR，RD相连，其硬件设计十分简略。

2 外部存储器的扩展

　　（1）顺序存储器EPROM的扩展

　　因为8031片内没有EPROM，故8031单片机需求外扩一片EPROM2764（8K字节）。在P0口送出的低8位地址时，地址由旌旗灯号ALE的下降沿节制锁存到锁存器中，高5位由P2.0～P2.4供应，锁存器采用74LS373锁存器，节制端直接与ALE相连。则顺序存储器读选通讯号PSEN节制EPROM2764的输出答应端OE。

　　（2）数据存储器的扩展

　　MCS一51单片机内RAM为128个字节，因其容量不克不及知足设计要求，故本机扩展8K字节静态RAM6264一片。本机外扩展的RAM和EPROM电路如图3所示：

　　从图中可以看出EPROM2764与RAM6264的地址局限是一样的，然则它们的节制旌旗灯号是纷歧样的。2764的选通讯号是PSEN，而6264的读入或写入是靠RD或WR型号节制，所以不会发生数据抵触问题。

软件设计[6]

　　本机软件采用模块构造，其4个首要局部辨别如下。

1 联系人：陈经理主顺序

　　主顺序为本仪器的监测顺序。在顺序运转中，必需起首对系统进行初始化，清各任务传 真：0635-8888109单位，置计数器及标记位初值，自检指示灯，开中缀，启动计数器等任务。仪器采用微型键盘和LED指示灯相共同，使仪器的各类功用明晰有序。
　　键盘子顺序包罗：扫描键盘子顺序。其功用是寻觅能否有键按下，输入键值顺序；键值扫描顺序；表驱动顺序；通用显示子顺序等。键值扫描子顺序的功用是依据按键的地位一行行的扫描。表驱动顺序是判别按键是哪种功用键。通用显示子顺序的功用是将显示缓冲区中的字码转换成段码送入显示器中，显示各类字型。简直一切顺序中都要用到这一顺序，因而称之为通用显示子顺序，以便与显示功用块相区别。

2 中缀效劳顺序

　　仪器的测量、转换等顺序均经过中缀方法同主顺序相连，单片机内的两个准时器计数器作为闸门运用。由于频率的测量很主要，所以准时器TO被用来测评，并定为高级中缀。测量测频中缀效劳子顺序流程图如图4所示。

3 功用块顺序

　　仪器经过键盘输入敕令，可随时获得用户所需的后果，这就要用到功用顺序块。功用顺序块包罗：显示、打印、清零等功用块。显示功用块的效果是依据用户的需求转入响应的进口参数，再经由码之转换，送至显示缓冲区中。打印顺序包罗打印质量及体积、瞬时及累计。

4 运用核算子顺序首要包罗核算的顺序

　　采用的是浮点制运算子顺序，这些运算子顺序可直接挪用。