基于ARM920T核的电磁流量仪表的开发

2.3 流量输出模块

电磁流量表在实现测量、分析和处理的时候，除了现场显示瞬时流量和累积流量以外，通常还会输出一个标准的4～20 mA电流信号。因此，流量输出电路利用AD421转换电路实现了流量输出的功能。AD421芯片是一款低电压、串行输入的D/A转换电路，具备4～20 mA环路电流输出，支持 HART通信协议。

D/A转换的电压基准REFIN 选用芯片提供的REF OUT2（215 V）。流量输出电路中LV与 VCC 之间接00.1μF的电容，决定了由+24V的环路电源LOOP Power产生313 V电源，+24V的环路电源LOOP POW-ER经内部控制电流由 LOOP RTN返回，形成4～20mA的电流环路。

3 系统的软件设计

嵌入式处理器ARM9内核在电磁流量仪表的软件系统主要考虑的是核心板及各个硬件模块的初始化设置，系统在启动之后，通过调用底层的驱动程序完成核心板与各个硬件模块之间的命令控制和数据传送，建立相应的中断服务子程序及中断向量表。采用模块化结构建立系统程序，电磁流量计应用系统主要由定时器中断进行管理，励磁信号的输出和转换保持、感应信号的多次数据采集、流量的显示和对外输出等均由定时器的中断服务来完成。

本系统的软件平台主要是以嵌入式Linux为操作系统来实现开发环境的建立。MiniGUI为图形用户界面支持系统，在此基础上进行功能的研发。SQLite为数据库引擎，进行流量测量系统的数据库设计。

系统的控制流程完成参数设置、流量信号检测控制、报警等功能。系统启动后，在界面中显示当前状态并接收用户的输入设置，同时生成另一条线程实现流量的检测控制。

4 总结

经过精心研究、开发、设计与实验，本文研制的基于ARM920T内核的电磁流量测量仪表有效地解决了液体流量的精确测量与控制问题，并能提高液体流量的测量精度，同时可以实现远程监控。该系统能够广泛地应用在石油化工、工矿等企业。该智能仪表选用的嵌入式微处理器S3C2410A，可以实现多种励磁方式、数据的 USB 存储、以太网络通信、彩屏显示等功能。同时在该电磁流量仪表的设计过程中，采用了先进的硬件与软件协同设计方案。另外，S3C2410A在电磁流量仪表系统中作为高端的应用研究，在硬件上采用了模块化设计方法，提高了电磁流量仪表的应用和研究水平，降低了设计难度。

通过系统测试，该智能仪表能与工业中的自动化传感器连接，组成流量测量控制系统，能够被广泛地用于各种工业液体的流量测量与控制，比如化工厂试剂的流量测量，石油的流量测量，汽油煤油的流量测量等方面，并有很好的性价比，推广应用前景良好。

本文作者创新点: 本文把ARM9内核应用在电磁流量仪表中，使得电磁流量仪表在输入信号数字滤波、历史数据保存、输出多种励磁信号的变化、测量信息的特殊处理、测量结果的动态图形显示、人性化的管理和控制等方面得到了应用。

该电磁流量仪表能与工业中的自动化传感器连接，组成流量测量控制系统，并能够被广泛地用于各种工业液体的流量测量与控制，比如化工厂试剂的流量测量，石油的流量测量，汽油煤油的流量测量等方面，并有很好的性价比，推广应用前景良好。