模拟式和数字式质量流量计的详细介绍

质量流量计从信号处理方式来分类，有模拟式质量流量计和数字式质量流量计两大类。下面分別就这两种信号处理方式进行分析。

1、模拟式质量流量计

早期的质量流量计都是模拟式的。所谓模拟式质量流量计，包括两方面内容：驱动电路的模拟式控制和传感器输出信号的模拟式处理。

（1）驱动电路的模拟式控制

驱动电路主要给传感器供电，但并不是简单地提供一个直流电压源或交流电压源。驱动电路的组成较复杂，包括放大电路、选频电路、比较电路、调幅电路等。驱动信号是动态产生的，而不是静态由稳压电源提供。具体产生过程，在质量流量计传感器和变送器电缆连接完成后，变送器上电，此时传感器会在上电瞬间产生包括各种频率的电杂波。杂波信号进人到变送器后，经过驱动电路的选频电路，挑选出某一频率的波形进行放大，放大后再反馈到传感器。

这一过程反复循环进行，很快就产生一个能让传感器启动工作的，信号频率等于传感器固有频率的正弦波。当该驱动信号被放大到足以使传感器稳定工作时，稳幅电路开始起作用，保证驱动信号的幅值不再增大，而是稳定在某确定值。这样就完成了模拟式流量计的传感器起振。如果想改变驱动正弦波信号的电压大小，可以通过调幅电路来实现。整个驱动电路的组成都由模拟电路组成，包括电阻、电容、二极管、运放等，所以叫模拟驱动电路。

（2）传感器信号的模拟式处理

当传感器振动工作时，会输出两路幅值和频率相同，相位差随流量成正比的正弦波信号。这两个正弦波信号首先进行滤波、整形、运算放大，然后对经过处理的两路信号进行和差化积运算，运算结果是传感器的流量大小成比例的模拟直流电压。这一直流电压再进行压频转换，变换出成比例的频率信号。频率信号计数器接收，转换成数字信号输出到MCU芯片，然后计算出对应的质量流量，同时换算出体积流量，供用户选择使用。

从传感器输出的模拟正弦波开始，直到被MCU芯片接收，整个过程都是模拟处理，故称为模拟式质量流量计。模拟式质量流量计的优点是实时性好，测量精度高；缺点是电路复杂，制造成本高，更容易受到外界干扰。

2、数字式质量流量计

数字式质量流量计是针对模拟式质量流量计而言的。所谓数字式质量流量计，包括驱动电路的数字化处理和传感器信号输出的数字化处理。

（1）驱动电路数字化处理

驱动电路工作状态由芯片MCU控制。具体来讲，驱动电路的工作原理与模拟电路相同，但是驱动电路的输出被分成两路：一路传送到传感器，驱动传感器振动工作；另一路经过简单处理后被送到MCU电路。MCU判断电路的工作状态，实时调整驱动电路的输出，使得驱动电路的输出能恒定在某一确定电压值。这一带数字反馈的处理过程被称作驱动数字化。

（2）传感器信号输出数字化处理

传感器起振正常工作后，会输出两路幅值和频率完全相同的正弦波，对这两路信号进行处理就会得到介质的质量流量。所谓的数字化处理，是信号从传感器输出后经过简单滤波就直接进人到功能强大的MCU芯片，所有的信号处理包括运放、整型、A/D转换、计算及送显等都是由MCU芯片来完成，大大降低了生产成本，也使得产品的可靠性和一致性都有所提高。
 

　　审核编辑：汤梓红