硕士学位论文论文题目：基于HAR丁协议的智能金属浮子流量计的研究作者姓名柳颖指导教师陈章位教授学科(专业)机械电子工程所在学院机械与能源工程学院DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityFortheDegreeofMasterofScienceTheResearchOnAnIntelligentVariable-areaFlow-meterBasedOnHartProtocolCandidate:LinYinAdvisor:Prof.ChenZhangweiSpecialty:MechatronicsEngineeringCollege:Mec卜anicalandEnergyEngineeringGraduateSchoolofZhejiangUniversityHangzhouP.R.C.March2006学号20308113独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得*}tk全.或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:*}T较签字日期:，“年;”了日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解ksmk匕有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权~逝丝.人生一可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:钾ik3月g-日导师签名:签字日期:加，占年签字日期今两今知塌学位论文作者毕业后去向:工作单位:144}rat,*Alit--弄1-11'哪通讯地址:}-AtiT-tiN't-1)4井电话:adl一‘islwb}邮编:ozo10l3分7·浙江大学硕士学位论文摘要浮子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降，改变它们之间的流通面积进行测量的体积流量仪表，又称转子流量计。在美国、日本常称作变面积流量计(VariableAreaFlow-meter)或面积流量计。浮子流量计原理设想发源于19世纪60年代，20世纪初出现商品。据有关资料显示，英国1985年统计出在流量仪表行业，浮子流量计的应用己占到19.2%，我国这几年来，浮子流量计的生产和应用也呈明显的上升趋势。本文研究内容如下:第一章阐述了流量技术的现状与发展，介绍了浮子流量计的工作原理和结构，简单介绍HART协议，目前常用的几种工业总线、总线在现代工业控制方面的应用等。重点介绍HART协议是由模拟系统向数字系统转变过程中唯一向后兼容的智能仪表解决方案，最后提出了基于HART协议的智能金属浮子流量计的技术路线。第二章详细论述流量信号的采集和处理。包括新型磁阻传感器的选择应用、流量信号的幅值放大处理及流量信号数字滤波方法，采用非接触式磁阻传感器替代现有的接触式角位移传感器测量。介绍了几种用微处理器实现信号线性化处理的方法，指出本课题设计中适宜选择的方法为分段线性插值法，采用数字式非线性校正，简化了电路结构和程序设计。第三章阐述了模拟二线制4-20mA输出金属浮子流量计的设计方法。从介绍二线制4-20mA标准开始，指出要满足设计要求必须要采用低功耗系统的设计思想。最后从硬件和软件设计两个方面介绍了流量的低功耗设计方法，特别是采用低功耗设计原则和方法设计出低功耗的智能金属浮子流量变送器。第四章详细介绍了基于HART协议的智能浮子流量计的设计。包括HART通信协议的介绍，从物理层、数据链路层和应用层详细介绍了HART协议;以及从硬件电路和软件设计方面介绍了基于HART协议的浮子流量计的实现方法。采用计算机软件实现金属浮子流量计的标定和HART协议的通信。第五章阐述了流量计的智能化设计。包括流量计表盘的设计方法、流量计乡浙江大学硕士学位论文的标定过程及利用单片机完成累计流量值的显示功能。最后总结整个论文，提出了进一步研究的内容。关键词:智能金属浮子流量计，非线性修正，低功耗设计，HART协议，硬件电路，软件设计沪浙江大学硕士学位论文AbstractTheflow-meterinwhichafloatercanascendordropinaverticaltaperpipewitht