基于UTA6905的低功耗超声波热量表设计
发布时间：2021-04-29 12:50
随着我国社会经济的迅速发展,大型工业造成污染日渐严重。为了响应国家节能减排的口号,遵守《中华人民共和国能源节约法》,新建建筑和既有建筑的节能改造应当按照规定安装热计量装置。热量表作为热计量装置的典型代表,能够准确测量和显示一定时间段内热水流经热量交换系统所释放的热量。对促进消费者增强节能减排意识,实现能源节约意义重大。本文基于艾萨半导体公司推出的相位差法流量测量芯片UTA6905,利用相位差法的测量原理,设计的一款低功耗超声波热量表。为提高热量表的精度并且减少功耗,设计采用UTA6905的同时,配合低功耗华宏HC16L系列单片机作为主控芯片,通过超声波换能器和Pt1000温度传感器来实现流速和温度的测量。UTA6905芯片内部包括相位差测量单元、脉冲发生器、温度测量单元等,能够实现精准的脉冲时间测量、温度测量和热量计算,精度达到行业标准2级表的要求,并能在行业标准环境下稳定运行。本课题在完成低功耗超声波热量表设计的前提下,根据热量表检定规程《JJG225—2010》要求,搭建热量表检测环境,进行热量测量与流量测量,保证超声波热量表能够稳定运行。
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.3 课题研究的主要内容
1.4 本章小结
2 热量表的计量原理
2.1 热量表的热量计量原理
2.2 温度的测量原理
2.3 机械式热量表流量测量原理
2.4 超声波流量测量原理
2.5 本章小结
3 超声波热量表的硬件电路设计
3.1 电路硬件的组成结构
3.2 微处理器电路设计
3.3 UTA6905外围电路组成
3.4 抄表通信电路设计
3.5 存储器电路设计
3.6 液品显示和按键设计
3.7 电源电路设计
3.8 本章小结
4 系统软件设计
4.1 系统软件开发环境介绍
4.2 软件系统开发语言选择
4.3 系统主流程设计
4.4 流量测量程序设计
4.5 温度测量程序设计
4.6 通信程序设计
4.7 按键程序设计
4.8 液晶显示程序设计
4.9 低电压检测程序设计
4.10 本章小结
5 低功耗处理与抗干扰处理
5.1 低功耗处理的意义
5.2 软硬件的低功耗处理
5.3 电路抗干扰处理
5.4 本章小结
6 热量表检验操作与结果分析
6.1 热量表检测装置说明
6.2 热量表检测步骤
6.3 热量表检定数据分析
6.4 本章小节
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间主要成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字电子技术与模拟电子技术的区别与应用[J]. 沈靖. 科技资讯. 2017(20)
[2]数据红外线调制和远距传输技术研究——以51单片机为例[J]. 赵高丽,宋军平,赵晓兵. 信息与电脑(理论版). 2017(13)
[3]薄膜铂热电阻PT1000在热测试中的应用[J]. 陆心宇,郭庆. 仪器仪表用户. 2016(01)
[4]基于UTA6905的超声波热量表设计[J]. 冉建辉. 供热制冷. 2015(06)
[5]浅谈热计量收费对节能减排的促进[J]. 李爽,王浩,余心明,任腾飞. 资源节约与环保. 2014(07)
[6]基于温度传感器Pt1000的高精度量热仪[J]. 袁开鸿,魏丽君,唐冬梅. 仪表技术与传感器. 2014(06)
[7]基于相位差法的声速测量[J]. 程贞,陈高攀,喻志远,杨正波. 物理通报. 2013(11)
[8]两种热量表使用中计量性能对比研究[J]. 蔡勤,黄湘来. 中国计量. 2013(04)
[9]供热计量热量表市场的思考——机械式、超声波式、电磁式3种热量表性能比对分析[J]. 梁林新. 中国计量. 2013(03)
[10]一种低功耗单片机与I2C总线连接的设计[J]. 蔡晓葳. 国外电子测量技术. 2011(08)
硕士论文
[1]超声波热量表设计及远程抄表技术研究[D]. 季勇.南京理工大学 2017
[2]基于相位差法的超声波热量表测量技术研究[D]. 尤泽.济南大学 2015
[3]基于单片机的热量表设计与应用[D]. 冉莹.华北电力大学 2012
[4]DN25新型户用热量表基表性能的研究[D]. 王尤媛.山东大学 2009
[5]热量计量计费一体化系统的研究与开发[D]. 谭磊.山东大学 2008
[6]基于ARM的超声波液位计的研制[D]. 焦冰.南京信息工程大学 2008
本文编号：3167562
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 国内外发展现状
1.3 课题研究的主要内容
1.4 本章小结
2 热量表的计量原理
2.1 热量表的热量计量原理
2.2 温度的测量原理
2.3 机械式热量表流量测量原理
2.4 超声波流量测量原理
2.5 本章小结
3 超声波热量表的硬件电路设计
3.1 电路硬件的组成结构
3.2 微处理器电路设计
3.3 UTA6905外围电路组成
3.4 抄表通信电路设计
3.5 存储器电路设计
3.6 液品显示和按键设计
3.7 电源电路设计
3.8 本章小结
4 系统软件设计
4.1 系统软件开发环境介绍
4.2 软件系统开发语言选择
4.3 系统主流程设计
4.4 流量测量程序设计
4.5 温度测量程序设计
4.6 通信程序设计
4.7 按键程序设计
4.8 液晶显示程序设计
4.9 低电压检测程序设计
4.10 本章小结
5 低功耗处理与抗干扰处理
5.1 低功耗处理的意义
5.2 软硬件的低功耗处理
5.3 电路抗干扰处理
5.4 本章小结
6 热量表检验操作与结果分析
6.1 热量表检测装置说明
6.2 热量表检测步骤
6.3 热量表检定数据分析
6.4 本章小节
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间主要成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字电子技术与模拟电子技术的区别与应用[J]. 沈靖. 科技资讯. 2017(20)
[2]数据红外线调制和远距传输技术研究——以51单片机为例[J]. 赵高丽,宋军平,赵晓兵. 信息与电脑(理论版). 2017(13)
[3]薄膜铂热电阻PT1000在热测试中的应用[J]. 陆心宇,郭庆. 仪器仪表用户. 2016(01)
[4]基于UTA6905的超声波热量表设计[J]. 冉建辉. 供热制冷. 2015(06)
[5]浅谈热计量收费对节能减排的促进[J]. 李爽,王浩,余心明,任腾飞. 资源节约与环保. 2014(07)
[6]基于温度传感器Pt1000的高精度量热仪[J]. 袁开鸿,魏丽君,唐冬梅. 仪表技术与传感器. 2014(06)
[7]基于相位差法的声速测量[J]. 程贞,陈高攀,喻志远,杨正波. 物理通报. 2013(11)
[8]两种热量表使用中计量性能对比研究[J]. 蔡勤,黄湘来. 中国计量. 2013(04)
[9]供热计量热量表市场的思考——机械式、超声波式、电磁式3种热量表性能比对分析[J]. 梁林新. 中国计量. 2013(03)
[10]一种低功耗单片机与I2C总线连接的设计[J]. 蔡晓葳. 国外电子测量技术. 2011(08)
硕士论文
[1]超声波热量表设计及远程抄表技术研究[D]. 季勇.南京理工大学 2017
[2]基于相位差法的超声波热量表测量技术研究[D]. 尤泽.济南大学 2015
[3]基于单片机的热量表设计与应用[D]. 冉莹.华北电力大学 2012
[4]DN25新型户用热量表基表性能的研究[D]. 王尤媛.山东大学 2009
[5]热量计量计费一体化系统的研究与开发[D]. 谭磊.山东大学 2008
[6]基于ARM的超声波液位计的研制[D]. 焦冰.南京信息工程大学 2008
本文编号：3167562
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