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渦街、渦輪等頻率信號(hào)輸出的流量傳感器在較寬流量范圍內(nèi)都能獲得具有良好重復(fù)性的輸出信號(hào)。理想情況下其輸出信號(hào)與瞬時(shí)流量成正比，而實(shí)際上其儀表系數(shù)只在相對(duì)較小的范圍內(nèi)能夠基本保持恒定。傳統(tǒng)的方法是將平均儀表系數(shù)作為傳感器儀表系數(shù)的唯一值來(lái)使用，這樣導(dǎo)致流量計(jì)在保證測(cè)量精度前提下的測(cè)量范圍較窄�；�于此，文章針對(duì)存在這一問(wèn)題的渦街流量計(jì)進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)保證精度擴(kuò)展測(cè)量范圍的目的。

智能渦街流量計(jì)在正常流量范圍內(nèi)，其儀表系數(shù)基本為一常數(shù)，但在測(cè)量小流量時(shí)卻表現(xiàn)出明顯的非線性，制約了智能渦街流量計(jì)測(cè)量范圍和測(cè)量精度。普通模擬渦街流量計(jì)確保儀表系數(shù)線性度在1％以內(nèi)時(shí)的量程比只能達(dá)到10：1，遠(yuǎn)低于理論量程100：1。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于寬量程高精度渦街流量計(jì)的需求日漸迫切，各種儀表系數(shù)非線性修正方法和應(yīng)用相繼出現(xiàn)。

最早出現(xiàn)的是采用硬件電路進(jìn)行修正。在傳感器前置放大電路中增加一些硬件電路，人為摻加(或減少)一個(gè)固定頻率信號(hào)，從而使傳感器實(shí)際輸出信號(hào)頻率得到修正，改善其儀表系數(shù)的非線性程度。此方法的缺點(diǎn)是只適用于單調(diào)上升(或下降)的曲線形狀，而且硬件補(bǔ)償靈活性差、補(bǔ)償精度不高。但由于是硬件電路設(shè)計(jì)，保證了良好的穩(wěn)定性和可靠性。隨著電子技術(shù)特別是單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，這一問(wèn)題得到了更好的解決。根據(jù)實(shí)際標(biāo)定的結(jié)果可以回歸出儀表系數(shù)與頻率的函數(shù)表達(dá)式，將表達(dá)式存入單片機(jī)系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器中。測(cè)量時(shí)測(cè)出傳感器信號(hào)頻率，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式計(jì)算出此時(shí)的儀表系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從而達(dá)到對(duì)儀表系數(shù)非線性的修正，降低智能渦街流量計(jì)價(jià)格。這種方法操作簡(jiǎn)單，而且通用性好，補(bǔ)償精度更高、更靈活。但由于該方法是靠軟件補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)，編程時(shí)出現(xiàn)的微小紕漏與應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜情況造成的不確定性，都易造成程序“跑飛”或者死機(jī)的現(xiàn)象，造成使用上的不穩(wěn)定。近年來(lái)，隨著FPGA (Field Programmable Gate Array)與CPLD(Complex Programmable Logic Device)技術(shù)的飛速發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，因其具有高度的穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活等優(yōu)點(diǎn)陋1，本文提出了基于CPLD硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)渦街流量計(jì)儀表系數(shù)非線性修正的方法，該方法綜合了上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的實(shí)用價(jià)值。