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嵌入式户用热量表的设计与开发

刘宏伟  
【摘要】: 本论文在详细研究了户用热量表的结构、功能和工作原理的基础上,依据最新行业标准,设计并开发了一种低功耗嵌入式户用热量表。该仪表具有设计结构简单、高精度的特点。本热量表采用MSP430系列芯片作为主控芯片,温度传感器采用铂电阻PT1000,流量传感器采用无磁转子流量计。本热量表具有以下主要特点: 温度采集模块设计特点。设计了一种采用恒流源及其温度补偿电路为PT1000供电的户用热量表温度采集模块,减小了恒流源受环境温度的影响,实现了测温的自适应;软件部分采用一种对温度测量中铂电阻进行等精度线性插值分段的寻优算法,且该方法不仅适用于热量表的热电阻非线性修正,也可对单调或分段单调非线性函数的插值区间进行优化,根据精度要求将插值区间的划分达到最优,具备一定的通用性。 低功耗设计。元器件使用量少,微功耗器件;工作模式的切换;利用开关控制硬件模块工作状态;采用中断措施。 热量计算采用焓差法作为热量计算的基本公式,使得流量传感器的安装位置不受限制;对焓值和密度进行了修正,提高了热量计算的准确程度。 本课题设计的低功耗户用热量表功能较多,体积小,测温精度高,运行稳定,完成了设计的目标要求。


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