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第1章 涡街流量传感器信号建模和信号处理方法 1

1.1涡街流量计简介 1

1.2涡街流量传感器信号建模 3

1.2.1涡街流量信号模型 3

1.2.2机械振动噪声信号模型 7

1.2.3小结 10

1.3涡街流量传感器信号处理方法 10

1.3.1国内外研究现状 10

1.3.2功率谱分析方法 12

1.3.3自适应陷波滤波方法 16

1.3.4小波变换方法 19

1.4抗强振动干扰方法 29

1.4.1基于单传感器的抗强干扰方法 29

1.4.2基于双传感器的抗强干扰方法 36

参考文献 43

第2章 涡街流量传感器信号处理系统 46

2.1基于DSP的数字信号处理系统 46

2.1.1一体式系统 46

2.1.2分体式系统 57

2.1.3关键问题处理 61

2.1.4实验结果 67

2.2基于MCU的低功耗信号处理系统 69

2.2.1频谱分析与带通滤波器相结合的系统 70

2.2.2全FFT的信号处理系统 78

2.2.3电池供电的信号处理系统 91

参考文献 101

第3章 科氏质量流量传感器信号建模与信号处理 103

3.1科氏质量流量计简介 103

3.1.1工作原理 103

3.1.2组成 105

3.2科氏质量流量传感器输出信号模型 107

3.2.1输出信号特点 107

3.2.2输出信号建模 109

3.3科氏质量流量传感器信号处理方法 111

3.3.1基于DFT的方法 111

3.3.2基于正交解调的方法 114

3.3.3基于数字锁相环的方法 120

3.3.4基于自适应陷波滤波与SGA相结合的方法 126

3.3.5基于自适应陷波滤波与负频率修正的DTFT相结合的方法 132

3.3.6基于数字式过零检测方法 135

3.3.7面向复杂流量的处理方法 139

参考文献 148

第4章 科氏质量流量管建模与驱动方法 151

4.1科氏质量流量管模型 151

4.1.1时不变数学模型 151

4.1.2时变数学模型 152

4.2驱动方法 156

4.2.1驱动系统原理 157

4.2.2驱动信号 158

4.2.3模拟驱动 160

4.2.4半数字驱动方法 162

4.2.5全数字驱动方法 165

参考文献 172

第5章 科氏质量流量变送器 174

5.1变送器方案 174

5.1.1硬件功能框图 174

5.1.2工作过程 175

5.2变送器硬件 176

5.2.1信号调理与采集 176

5.2.2温度补偿 177

5.2.3 DSP芯片 178

5.2.4电源管理模块 180

5.2.5模拟输出和脉冲输出模块 180

5.3变送器软件 182

5.3.1系统功能与DSP资源分配 182

5.3.2软件总体框图 183

5.3.3主监控程序 183

5.3.4初始化模块 185

5.3.5中断模块 185

5.3.6信号采集模块 187

5.3.7算法模块 190

5.3.8输出模块 198

5.3.9人机接口 202

5.3.10看门狗模块 207

5.3.11保证算法精度措施 208

5.4实验测试 211

5.4.1电信号测试 212

5.4.2实验标定 218

参考文献 224

第6章 正弦励磁下电磁流量传感器信号建模和信号处理 226

6.1电磁流量计工作原理与传感器信号模型 226

6.2两步参数辨识方法 229

6.3实验建模及模型验证 230

6.3.1实验 230

6.3.2模型辨识 231

6.3.3模型验证 232

6.3.4小结 235

6.4正交解调信号处理方法 236

6.4.1信号处理方法基本原理 237

6.4.2实验结果 238

参考文献 240

第7章 方波励磁下电磁流量传感器信号建模和信号处理 241

7.1方波励磁系统 241

7.1.1励磁控制方案与原理 242

7.1.2基于线性电源的励磁恒流控制系统 244

7.1.3基于高低压电源切换的双环恒流励磁控制系统 249

7.2电磁流量传感器信号建模 254

7.2.1定性分析 254

7.2.2信号构造 261

7.2.3实验研究 262

7.2.4统计建模 264

7.3电磁流量传感器信号处理 275

7.3.1梳状带通滤波方法 275

7.3.2浆液处理算法 278

7.4基于DSP的数字信号处理系统 282

7.4.1系统设计方案 282

7.4.2系统硬件研制 283

7.4.3系统软件设计 287

7.4.4上位机监控软件设计 290

7.5实验研究 295

7.5.1流速模拟器标定实验 296

7.5.2水流量标定实验 298

7.5.3浆液流量测量实验 301

7.5.4小结 305

参考文献 305