【正文】 圖 33 所 示圖 33 用 分 段 線 性 插 值 法 求 解 流 量 圖現(xiàn) 在 ， 用 圖 33 中 的 折 線 , , ,來 代 替 弧 線 OA,AB,BC。硬 件 圖 說 明 為 達(dá) 到 本 系 統(tǒng) 功 能 ， 采 用 8031 單 片 機(jī) 設(shè) 計 一 個 最 小 系 統(tǒng) ， 為 讀鍵 盤 給 定 值 ， 同 時 實 行 檢 測 和 控 制 ， 專 門 擴(kuò) 展 一 個 8155 可 編 程 接 口 。 采 用 外 部 振 蕩 器 時 ， 對 HMOS 單 片 機(jī) ， 該 引 腳 接 外 部 振 蕩器 的 信 號 ， 即 把 外 部 振 蕩 器 的 信 號 直 接 接 到 內(nèi) 部 時 鐘 發(fā) 生 器 的 輸 入 端 ； 對XHMOS， 此 引 腳 應(yīng) 懸 浮 。③ PSEN（ 29 腳 ） ： 此 腳 的 輸 出 是 外 部 程 序 存 儲 器 的 讀 選 通 信 號 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 21 頁② P1 口 （ 1 腳 至 8 腳 ） ： 是 準(zhǔn) 雙 向 8 位 I/O 口 。 P2 可 以 驅(qū) 動 （ 吸 收 或 輸 出 電 流 ） 4 個 LS 型 的TTL 負(fù) 載 。 圖 41 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 及 安 裝 示 意 圖渦 輪 葉 片 是 渦 輪 流 量 傳 感 器 的 最 重 要 的 部 分 ， 它 的 設(shè) 計 的 好 壞 直 接 關(guān) 系 到 整個 渦 輪 流 量 傳 感 器 的 測 量 精 度 。 矩 陣 式 鍵 盤 接 口 技 術(shù)鍵 盤 是 由 若 干 個 按 鍵 組 成 的 開 關(guān) 矩 陣 ， 它 是 最 簡 單 的 單 片 機(jī) 輸 入 設(shè) 備 ， 操 作員 可 以 通 過 鍵 盤 輸 入 數(shù) 據(jù) 或 命 令 ， 實 現(xiàn) 簡 單 的 人 機(jī) 通 信 。 如 圖 41 由 于 渦 輪鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 22 頁流 量 計 傳 感 器 的 大 小 受 公 共 汽 車 發(fā) 動 機(jī) 輸 油 管 徑 的 大 小 的 限 制 ， 在 設(shè) 計 渦 輪 流 量計 傳 感 器 的 殼 體 時 ， 渦 輪 流 量 傳 感 器 的 殼 體 的 內(nèi) 徑 要 與 之 相 適 應(yīng) 根 據(jù) 現(xiàn) 在 發(fā) 動 機(jī)的 輸 油 管 的 實 際 情 況 本 文 取 殼 體 的 內(nèi) 徑 為 12， 從 而 能 夠 滿 足 流 體 流 量 的 要 求 。 在 訪 問 外 部 存 儲 器 時 ，它 可 以 作 為 擴(kuò) 展 電 路 高 8 位 地 址 總 線 送 出 高 8 位 地 址 。 對 于 常 用 的 8031 來 說 ， 無內(nèi) 部 程 序 存 儲 器 ， 所 以 EA 腳 必 須 常 接 地 ， 這 樣 才 能 只 選 擇 外 部 程 序 存 儲 器 。 然 而 要 注 意 的 是 ， 每 當(dāng) 訪 問 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 時 ，將 跳 過 一 個 ALE 脈 沖 。XTAL2（ 18 腳 ） :接 外 晶 體 的 另 一 端 。 為 了 讀 取 鍵 盤給 定 值 及 檢 測 和 控 制 ， 專 門 擴(kuò) 展 一 個 8155 可 編 程 接 口 及 程 序 存 儲 器EPROM2732。 下 面 以 分段 線 性 插 值 法 求 解 。 然 后 ， 轉(zhuǎn) 到 相 應(yīng)段 逼 近 公 式 進(jìn) 行 計 算 。這 種 方 法 的 特 點 是 函 數(shù) 基 點 的 分 段 不 是 等 距 的 ， 而 是 根 據(jù) 函 數(shù) 曲 線 形 狀 的 變化 率 的 大 小 來 修 正 插 值 點 間 的 距 離 。（ 2） 將 上 述 曲 線 進(jìn) 行 分 段 ， 選 取 各 插 值 基 點 。01x?或g(x)= y0 + y1 （ 34）?01x??10x?? 式 （ 33） 為 點 斜 式 直 線 方 程 ， 式 （ 34） 為 兩 點 式 直 線 方 程 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 15 頁諸 如 此 類 的 問 題 ， 在 模 擬 儀 表 及 測 量 系 統(tǒng) 中 ， 解 決 起 來 相 當(dāng) 麻 煩 ， 有 時 甚 至是 不 可 能 解 決 的 。永 久 磁 鐵 對 葉 片 有 吸 引 力 ， 產(chǎn) 生 磁 阻 力 矩 ， 小 口 徑 傳 感 器 在 小 流 量 時 ， 磁 阻 力 矩在 諸 阻 力 矩 中 成 為 主 要 項 ， 為 此 將 永 久 磁 鋼 分 為 大 小 兩 種 規(guī) 格 ， 小 口 徑 配 小 規(guī) 格以 降 低 磁 阻 力 矩 。 渦 輪 傳 感 器 輸 出 的 脈 沖 信 號 ， 經(jīng) 前 置 放 大 器 放 大后 ， 送 入 顯 示 儀 表 ， 就 可 以 實 現(xiàn) 流 量 的 測 量 。 用 戶 的 輸 入 信 號 是 何 種 類 型 及 分 度 號 都 由 鍵 盤 輸 入 。（ 3） 在 家 用 電 器 中 的 應(yīng) 用 　 　 可 以 這 樣 說 ， 現(xiàn) 在 的 家 用 電 器 基 本 上 都 采用 了 單 片 機(jī) 控 制 ， 從 電 飯 褒 、 洗 衣 機(jī) 、 電 冰 箱 、 空 調(diào) 機(jī) 、 彩 電 、 其 他 音 響 視 頻 器材 、 再 到 電 子 秤 量 設(shè) 備 ， 五 花 八 門 ， 無 所 不 在 。（ 4） 性 能 價 格 比 高 由 于 單 片 機(jī) 功 能 強(qiáng) 、 價 格 便 宜 ， 其 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 印 制 電 路 板 小 ， 所 接 插 件 少 ，安 裝 調(diào) 試 簡 單 ， 使 單 片 機(jī) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 性 能 價 格 比 高 于 一 般 的 微 型 計 算 機(jī) 系 統(tǒng) 單 片 機(jī) 的 應(yīng) 用單 片 機(jī) 以 其 卓 越 的 性 能 、 很 高 的 性 能 價 格 比 ， 使 其 在 許 多 領(lǐng) 域 都 得 到 了 廣 泛應(yīng) 用 。 32位 單 片 機(jī) 除 了 更 高 的 集 成 度 外 ， 其 主 振 已 達(dá) 20MHz,使 32 位 單 片 機(jī) 的 數(shù) 據(jù) 處 理速 度 比 16 位 單 片 機(jī) 增 快 許 多 ， 性 能 比 8 位 、 16 位 單 片 機(jī) 更 加 優(yōu) 越 。 典 型 產(chǎn) 品 是 Intel 公 司制 造 的 MCS48 系 列 單 片 機(jī) ， 片 內(nèi) 集 成 了 8 位 CPU、 并 行 I/O 口 、 8 位 定 時 器 /計 數(shù) 器 、 RAM 和 ROM 等 。 通 常 所 說 的 單 片 機(jī) 都 是 通用 型 單 片 機(jī) 。 單 片 機(jī) 是 微 機(jī) 發(fā) 展 的 一 個 重 要的 分 支 ， 自 問 世 以 來 ， 性 能 不 斷 地 改 善 和 提 高 ， 加 之 單 片 機(jī) 具 有 集 成 度 高 、 功 能鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 7 頁強(qiáng) 、 速 度 快 、 體 積 小 、 功 耗 小 、 使 用 方 便 、 性 能 可 靠 、 價 格 便 宜 等 優(yōu) 點 ， 故 在 工業(yè) 控 制 、 數(shù) 據(jù) 采 集 和 處 理 、 通 信 系 統(tǒng) 、 家 用 電 器 等 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用 日 益 廣 泛 。(5)自 校 正 雙 渦 輪 型 可 用 于 天 然 氣 等 氣 體 流 量 測 量 ， 傳 感 器 由 主 、 輔 雙 渦 輪組 成 ， 可 由 二 渦 輪 的 轉(zhuǎn) 速 差 自 動 校 正 流 量 特 性 的 變 化 。 美 國 石 油 學(xué) 會 (API)早己 制 訂 了 “API2534： 用 渦 輪 流 量 計 計 量 液 態(tài) 烴 ”的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 在 世 界 得 到 公 認(rèn) 。 至 今 我 國 已 形 成 一 個 相 當(dāng) 規(guī) 模 從 事 流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 研 究 開 發(fā) 和 生 產(chǎn)的 產(chǎn) 業(yè) ， 從 事 流 量 儀 表 研 究 和 生 產(chǎn) 的 單 位 超 過 230 家 。 古 羅 馬 凱 撒 時 代已 采 用 孔 板 測 量 居 民 的 飲 用 水 水 量 ?！?(5)生 物 技 術(shù)　 21 世 紀(jì) 將 迎 來 生 命 科 學(xué) 的 世 紀(jì) ， 以 生 物 技 術(shù) 為 特 征 的 產(chǎn) 業(yè) 將 獲 得 迅 速 發(fā) 展 。 空 氣 和水 的 污 染 要 得 到 控 制 ， 必 須 加 強(qiáng) 管 理 ， 而 管 理 的 基 礎(chǔ) 是 污 染 量 的 定 量 控 制 。流 量 測 量 技 術(shù) 與 儀 表 的 應(yīng) 用 大 致 有 以 下 幾 個 領(lǐng) 域 。 由 于 流 量 這 個 參 數(shù) 受 流 體 的 工 作 條 件 影 響 ， 對 其 檢 測有 相 當(dāng) 的 難 度 。具 體 地 說 ， 為 了 及 時 了 解 一 個 生 產(chǎn) 過 程 或 實 驗 進(jìn) 展 ， 就 必 須 經(jīng) 常 測 試 能 夠 表 征 它們 特 性 、 狀 態(tài) 的 各 物 理 參 數(shù) 量 ， 如 電 壓 、 電 流 、 溫 度 、 壓 力 、 流 量 、 液 位 、 成 分等 。隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 對 流 體 流 量 和 總 量 的 測 量 和 測 試 提 出 了 越 來 越 多 ， 越來 越 高 的 要 求 ， 需 要 檢 測 的 液 體 的 介 質(zhì) 也 越 來 越 多 ， 為 此 人 們 根 據(jù) 不 同 測 量對 象 的 物 理 性 能 ， 運(yùn) 用 不 同 的 物 理 原 理 和 規(guī) 律 ， 設(shè) 計 制 造 了 各 種 類 型 的 流 量儀 表 ， 并 將 其 應(yīng) 用 于 工 藝 流 程 中 配 比 參 數(shù) 、 調(diào) 節(jié) 控 制 、 實 現(xiàn) 工 業(yè) 能 源 計 量 。流 量 是 經(jīng) 常 測 量 和 控 制 的 參 數(shù) ， 流 體 流 量 的 測 量 對 于 節(jié) 約 能 源 ， 防 止 大 氣 污 染 集實 現(xiàn) 生 產(chǎn) 過 程 自 動 化 的 是 必 不 可 少 的 。 無 論 是 在 工 農(nóng) 業(yè)生 產(chǎn) 、 科 學(xué) 研 究 、 國 防 建 設(shè) 領(lǐng) 域 中 ， 還 是 在 日 常 生 活 中 都 與 檢 測 有 著 密 切 的 關(guān) 系 。 流 量 測 量 的 意 義 在 于 既 可 以 指 導(dǎo) 生 產(chǎn) ， 同 時 又 是 規(guī) 范 工 藝 操 作 的 需要 和 進(jìn) 行 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 依 據(jù) 。按 測 量 目 的 又 可 分 為 總 量 測 量 和 流 量 測 量 ,其儀 表 分 別 稱 作 總 量 表 和 流 量 計 。 國 家 把 可 持 續(xù) 發(fā) 展 列 為 國 策 ， 環(huán) 境 保 護(hù) 將 是 21 世 紀(jì) 的 最 大 課 題 。管 道 貌 岸 然 運(yùn) 輸 必 須 裝 備 流 量 計 ， 它 是 控 制 、 分 配 和 調(diào) 度 的 眼 睛 ， 亦 是 安 全 監(jiān) 沒和 經(jīng) 濟(jì) 核 算 的 必 備 工 具 。 流 量 計 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 分 類流 量 測 量 的 發(fā) 展 可 追 溯 到 古 代 的 水 利 工 程 和 城 市 供 水 系 統(tǒng) 。我 國 開 展 近 代 流 量 測 量 技 術(shù) 的 工 作 比 較 晚 ， 早 期 所 需 的 流 量 儀 表 均 從 國 外 進(jìn)口 ， 直 到 20 世 紀(jì) 30 年 代 中 期 才 出 現(xiàn) 光 華 精 密 機(jī) 械 廠 所 制 造 的 家 用 水 表 ， 50年 代 有 了 新 成 儀 表 廠 所 開 發(fā) 的 文 丘 里 管 流 量 計 ， 60 年 代 開 始 渦 輪 、 電 磁 流 量 計鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 5 頁的 生 產(chǎn) 。 這 種 系 統(tǒng) 的 成 功 應(yīng) 用 在 國 際 上 已 有 幾 十 年 以上 的 歷 史 了 ， 在 國 外 液 化 石 油 氣 、 成 品 油 和 輕 質(zhì) 原 油 等 的 轉(zhuǎn) 運(yùn) 及 集 輸 站 ， 大 型 原油 輸 管 線 首 末 站 都 大 量 采 用 渦 輪 流 量 計 進(jìn) 行 貿(mào) 易 結(jié) 算 。(4)井 下 專 用 型 適 用 于 石 油 開 采 井 下 作 業(yè) ， 測 量 介 質(zhì) 有 泥 漿 及 油 氣 流 等 ， 傳感 器 體 積 受 限 制 ， 耐 高 壓 、 高 溫 及 流 體 沖 擊 等 。單 片 微 型 機(jī) 簡 稱 單 片 機(jī) ， 它 是 在 一 片 芯 片 上 集 成 了 中 央 處 理 部 件 ， 存 儲 器 、定 時 器 /計 數(shù) 器 和 各 種 輸 入 輸 出 設(shè) 備 等 接 口 部 件 。 單 片 機(jī) 的 發(fā) 展單 片 機(jī) 按 照 其 用 途 可 分 為 通 用 型 和 專 用 型 兩 大 類 。第 二 階 段 （ 19761978 年 ） ： 低 性 能 單 片 機(jī) 階 段 。 16 位 單 片 機(jī) 的 典 型 產(chǎn) 品 是 Intel 公 司 的 MCS96 系 列 單 片 機(jī) ， 主 振 位12MHz， 片 內(nèi) RAM 位 232B， ROM 為 8KB， 中 斷 處 理 為 8 級 ， 而 且 片 內(nèi) 帶 有 多 通 道10 位 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 和 高 速 輸 入 /輸 出 部 件 （ HIS/HSO） ， 實 時 處 理 能 力 很 強(qiáng) 。（ 3） 可 靠 性 高單 片 機(jī) 的 CPU、 存 儲 器 、 I/O 接 口 集 成 在 同 一 芯 片 內(nèi) 部 ， 各 部 件 間 的 連 接 緊湊 ， 數(shù) 據(jù) 在 傳 送 時 收 到 的 干 擾 小 ， 且 不 易 受 環(huán) 境 條 件 的 影 響 ， 所 以 單 片 機(jī) 的 可 靠鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 9 頁性 高 。 例 如 工 業(yè) 流 水 線 的 智 能 話 管 理 等 。 總 體 方 案 設(shè) 計 如 圖21 所 示 ：鐵路技校畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 11 頁 圖 21 總 體 方 案 設(shè) 計 框 圖 渦 輪 流 量 計 系 統(tǒng) 的 原 理該 系 統(tǒng) 原 理 就 是 讓 流 體 進(jìn) 入 ,然 后 使 折 線 流 量 計 傳 感 器 產(chǎn) 生 的 差 壓 信 號 ， 利用 折 線 流 量 計 傳