采用專用 ASIC 替代原有拔碼開關放大板，集成電荷放大器、AGC 自動增益控制、可調節 帶通濾波器、可變積分電路、整形放大器、可調節遲滯比較器等功能于一體，極大的縮小產品 體積，沒有拔碼開關，提高產品長時間工作的穩定性、可靠性，采用臺灣 0.18um CMOS 工藝， 整個芯片功耗低于 200uA。 

CPU 芯片 

    MSP430 系列單片機是一個 16 位的單片機，采用了精簡指令集(RISC)結構，具有豐富的尋 址方式(7 種源操作數尋址、4 種目的操作數尋址)、簡潔的 27 條內核指令以及大量的模擬指 令；大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特 點保證了可編制出高效率的源程序，運算速度快。MSP430 系列單片機能在 25MHz 晶體的驅 動下，實現 40ns 的指令周期。16 位的數據寬度、40ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能 實現乘加運算)相配合，能實現數字信號處理的某些算法(如 FFT 等)。 

LCD 顯示屏 

    采用全新自主設計的 2.5 寸帶背光型段碼液晶顯示屏，支持溫度、壓力、瞬時流量、累積 流量的實時顯示，同時支持電池電量顯示，工作電源顯示，通訊狀態顯示，報警狀態顯示，溫 壓補償算法顯示等，支持多達 14 種瞬時量單位顯示。 

數字壓力傳感器 

采用精量電子-美國 MEAS 數字式壓力傳感器，保證壓力測量的準確性以及穩定性，可以 實現所有產品無條件互換壓力傳感器，生產調試過程無需打壓測試，簡化生產流程，提高產品 質量，壓力值刷新速度為 2 秒，軟件具有壓力傳感器故障報警功能。 

溫度傳感器 

采用 PT1000 工業鉑電阻，溫度變化響應靈敏度是 PT100 的 10 倍，傳感器適應溫度范圍 為-40 度至+600 度集成封裝于流量信號傳感器中，無需單獨安裝傳感器。軟件采用標準電阻自 校準模式，無需人工校準溫度值。簡化生產流程，提高產品質量，溫度值刷新速度為 4 秒， 軟件具有溫度傳感器故障報警功能。 

4-20mA 環路輸出 

環路輸出電路采用 ADI 公司的數字式 DAC 芯片 AD421，該 DAC 芯片采用∑-△架構，可保 證 16 位分辨率和單調性，且積分非線性為±0.01%,該器件提供 4 mA 零電平輸出電流(失調誤 差為±0.1%)，以及 20 mA 滿量程輸出電流(增益誤差為±0.2%)，滿量程±0.1%建立時間通常不 超過 8 ms。該器件的額定溫度范圍為-40°C 至+85°C 工業溫度范圍。相比普通型運放電路利

 9 / 26 

 

用 RC 積分實現電流輸出無論是在精度和溫飄方面都有更加出色的表現，無需人工校準零點和 滿度。 

電源與供電系統 

轉換器硬件支持三種供電方式，分別是電池供電、二線制供電、三線制供電，電池供電帶 有自動升壓電路，最低電池電壓 1V 時，可以正常工作，二線制供電采用環路隔離饋電方式， 供電電壓范圍 19-24V，負載電阻 250R，三線制供電采用隔離式降壓電源，最大輸出功率 1W， 三線制 24V 時輸入電流僅 15mA，電壓范圍為 6-36V。 

背光工作模式 

    背光工作模式可通過軟件進行更改，支持關閉模式、自動模式、常亮模式，同時支持三檔 背光亮度調節，分別是 30%、70%、100%。自動模式下軟件可以根據供電方式的不同，自動切 換工作狀態，分別是二線制供電時常滅、電池供電時無按鍵操作常滅，有按鍵操作點亮 30 秒， 三線制供電常亮。 

RS485 通訊 

    支持 MODBUS-RTU 協議，遠程計算機、PLC、DCS 等上位系統通過 485 接口讀取儀表參數， 支持 03、06、10 等命令，可以通過 485 通訊讀取儀表以下信息：工況累積流量、工況瞬時流 量、標況累計流量 H、標況累計流量 L、瞬時流量、壓力值、溫度值、當前頻率、信號強度、 流量單位、算法、當前電流值、電池電壓等。 

頻率和脈沖輸出 

采用推挽式輸出電路，硬件自動兼容 NPN、PNP 兩種輸出模式，及大的方便用戶現場連接 各種型號 PLC、DCS 系統。同時在空載條件下，實現零電流功耗，輸出和吸入最大電流 20mA 自動限流。同時兼容硬件設置 OC 輸出模式，以適應不同電壓場合。軟件支持頻率脈沖輸出、 當量脈沖輸出選擇，同時支持輸出電平極性選擇。 

豐富的接口端子 

    轉換器自身提供 11 個接線端子，用戶無需特殊定制專用產品，幾乎可以兼容大部分用戶 現場應用，同時支持定制方式實現 IC 卡系統接口。默認端子順序如下：1、COM 24V 供電負極 2、24V+  24V 供電正極 3、Iout 環路電流輸出口 4、Fout 原始頻率輸出 5、Fout_C 修正頻 率/當量脈沖輸出 6、AL 低流量報警輸出 7、AH 高流量報警輸出 8、C_KEY 用戶外部按鍵 9、 RS485_A  485 通訊 A 口 10、RS485_B 485 通訊 B 口 11、GND 內部系統地與 C_KEY 配合使用。 

外殼防護 

轉換器外殼設計符合以下防護要求：防爆等級：EXdIICT6Gb  防護等級：IP65 為了更好的滿足工業現場貿易計量結算，外殼預留鉛封專用孔。 儀表使用條件需滿足以下要求：環境溫度：-20℃～+60℃  相對濕度：5%～90% 

 10 / 26 

 

氣體補償算法 

    轉換器軟件支持多達 7 種氣體補償算法，分別是工況體積流量算法、工況質量流量算法、 標況氣體體積流量算法、標況氣體質量流量算法、飽和蒸汽溫度補償算法、飽和蒸汽壓力補償 算法、過熱蒸汽溫壓補償算法，同時支持傳感器采集量補償或者設定值補償模式，顯示屏會實 時顯示算法類型，同時支持 14 種瞬時量計算，7 種累積量計算。 

數字算法 

    FFT 是一種 DFT 的高效算法，稱為快速傅立葉變換（fast Fourier transform），它根據離散 傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。FFT 運算可以 將渦街信號從時域變換到頻域，在時域上很難分辨出流量信號和干擾信號以及管道振動信號， 因為他們都被疊加在一起，經過 FFT 變換到頻域之后，就很容易看出原始信號中包含了多少種 不同頻率值，以及每種頻率值的相位，信號強度等眾多有用的信息，為下一步信號處理奠定了 堅實的基礎，確保流量信號的正確性以及準確性，這對于提升渦街流量計測量范圍（特別是流 量下限）、 抵抗連續周期性振動以及連續周期性干擾性能是至關重要的。 

軟件濾波 

    軟件濾波分為以下幾個方面：1. 非周期性瞬時干擾或者管道振動，通過軟件智能分析數 據可以有效去除。2. 連續性周期干擾或者管道振動，通過軟件自學習功能，實現在二維平面 上的數據切除，而不影響正常流量信號的準確識別，這比傳統的頻率切除更加智能和實用。 3. 對于正常流量下的每次更新數據跳動較大的現象，采用軟件阻尼方式來完成，用戶可以設 定 0-99 秒內的任意時間，確保瞬時量的穩定或者小范圍波動。