基于FPGA的科氏质量流量计数字驱动系统设计

摘要

气液两相流工况下,科氏质量流量计流量管固有频率变化剧烈,需要驱动信号快速跟踪速度传感器信号。针对这种情况,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的科氏质量流量计数字驱动系统,包括电路部分和程序部分。电路部分由信号调理电路、数字驱动电路等组成。程序部分使用硬件描述语言(Verilog HDL)编写,执行数据通信、无限冲击响应(IIR)数字滤波和计算驱动参数等。在单相流工况下,对基于FPGA驱动系统的变送器进行了水流量标定试验。试验结果表明:相对误差小于0.1%,重复性优于0.05%。在气液两相流工况下,将基于FPGA的数字驱动与基于数字信号处理器(DSP)的数字驱动的驱动效果进行对比。对比结果表明:FPGA驱动的驱动效果优于DSP驱动的效果。