Flow converter with DSP

katedra: RSS; přílohy: 1 CD; rozsah: 54 s., 17 s. přílohDiplomová páce se zabývá vývojem převodníku napětí indukčního čidla průtokoměru na digitální informaci, vyjadřující rychlost proudící kapaliny, dle požadavků firmy EESA. V úvodu práce je rozebrána mechanika proudění kapalin potrubím a principy měření průtoku. Zvýšená pozornost je věnována elektromagnetické metodě. Podrobně jsou popsány vlastnosti indukčního průtokoměru, hlavně příčiny vzniku parazitních rušivých signálů a možnosti jejich potlačení. Navrhovaný převodník je z důvodů dosažení vysoké přesnosti a dynamiky systému vybaven digitálním signálovým procesorem. Toto řešení umožní zpracovat měřený signál o velmi nízké amplitudě metodou koherentní detekce, jež je popsána ve vlastní kapitole. Návrh obvodového řešení převodníku se soustředí na potlačení rušení a univerzálnost zapojení, pro maximální ovladatelnost softwarem. Převodník umožňuje měnit tvar budicích signálů a měřit proud budicími cívkami. Schopnost převodníku určit tvar budícího signálu spolu s možností aktualizace softwaru umožňuje měnit parametry měření. Dalším řešeným úkolem je schopnost převodníku detekovat přítomnost média v potrubí a přítomnost bublin v potrubí. Výsledkem práce jsou osazené a oživené desky plošných spojů připravené pro aplikování řídicího software. Výkonný procesor umožní řešení celé úlohy v programu LabView, což přináší vysokou variabilitu při získávání užitečného signálu v zarušeném prostředí. V závěrečné části práce jsou shrnuty dosažené výsledky měření na analogové části ověřené na kalibrační lince firmy EESA.The main aim of the diploma thesis is development of converter of voltage from electro-magnetic flowmeter, which is proportional to the liquid flow velocity. There is described mechanics of liquid flow and principal of measuring of flow in the beginning. Electromagnetic method is described more accurate including influence of parasitic signals and possibilities of their removal. Designed converter is assembled by digital signal processor for reaching high accuracy and high dynamic range. This solution provides of processing of low level signal with method of coherent detection, which is described in special part. Design of circuit solution of the converter is pointed out to suppression of parasitic signal and versatility of circuitry for maximal controllability of software. Converter provides to change shape of coil driving signal and to measure current going through the coils. Ability of setting of driving signal with possibility of software upgrading provides to quickly change parameters of measurement. The other solved problem is ability of detection of empty pipes and presence of air bubbles. Assembled and launched PC boards are concrete result of this thesis. PC boards are ready for implementation of software. Powerful processor provides solution of the whole task in software LabView, which brings high variability by obtaining useful signal from noise interferenced signal. The final test of this converter was done on calibration stand in EESA company and all results of measurement on analog section of the converter are described at the last part of this thesis