智能儀表常需對外界各種信號停止測量。其辦法普通為：先由傳感器把外界信號轉換成相應的模仿電信號，然后用模數轉換器把其轉變為數字信號，再由單片機停止處置。此時應對數據停止一定的轉換處置，如根本的標度變換和漂移、增益誤差的自動校準及量程切換(當丈量范圍較大)等∞．31，46，47．48】。智能化轉換器的噪聲處置才能強，在很大范圍內丈量線性度好。因而，量程轉換無須運用硬件電路。
一、量程自動轉換
假如傳感器和顯現器的分辨率一定，而儀表的測量范圍很寬時，為了進步測量的精度，智能化測量控制儀表應能有自動轉換量程的功用。由于實踐被鍘信號需經放大器放大后再停止模數轉換，假如用同一增益的放大器去放大，則必然使低電平信號丈量精度降低。設如用lOmV及1v兩種量程丈量小于10mV的同一被測信號，且其放大器的放大倍數都為lO倍，此時若放大器輸出誤差為0．5InV， 那么對lOmV檔的輸入誤差為5％，而對1V檔的誤差僅0．05％。因而，為了保證信號丈量精度，請求放大器能自動轉換增益，當小信號時，增益自動變大，而大信號時，增益自動減少。量程自動轉換還能避免數據溢出、電路過載，保證系統工作在最佳電平區域。以前的模仿儀表多采用機械開關人工自動選擇量程，這樣運用很不便當，也容易出錯。目前的數字儀表多采用量程自動轉換。在丈量時， 先把量程開關置于最大處，丈量結果如太小，則自動把量程開關降低一檔，再丈量，直到測出值適中或量程開關處于最小為止。在停止量程轉換時，并不請求非常準確的讀數，只需測量出輸入量的大致范圍。量程轉換倍率普通為10的倍數， 但為了便于同微機接口，進步儀器的精度，自動量程轉換可采用2的倍數，其中常用的為4的倍數。由于儀器中常用二進制浮點數運算，運用倍率1，在改動階碼時，只需將階碼加2或減2，即可完成所需乘4或除4的運算。同時，如倍率獲得太大，在同一量程內，小信號的有效數字將太小，會降低儀表的分辨率和精度。
二、標尺變換技術
智能化測量控制儀表在讀入被測模仿信號并轉換成數字量后，常常要轉換成操作人員所熟習的工作量。這是由于被測對象的各種數據的量綱與A／D轉換的輸入值是不一樣的。例如，溫度的單位是oc，壓力的單位為只，流量的單位為所3／i, 等，而經系統前置處置后所得的信號值僅對應于被測值的大小，故必需把其轉換成帶有量綱的數值后才干停止運算、顯現和打印輸出等處置，為此需對被測值停止標度變換。
l、線性變換
線性變換是最常用的標度變換辦法，其前提請求參數值與模數轉換結果之間關系是線性的。變換公式為： Y=(1意一】幺)(x一Ⅳ曲)／(Ⅳ。一Ⅳm)+J麓(2-1) 其中，y表示被丈量變換后的值，】，讎表示被測檔量程最大值，l么表示被測檔量程最小值，Ⅳ一表示J幺對應的模數轉換后的輸入值，Ⅳ。表示‰對應的模數轉換后的輸入值，x表示丈量值y對應的模數轉換值。對一個實踐系統，，r眥、，幺、Ⅳ一、^r曲普通都為己知的，故上式能夠變換成如下方式： Y=SCl·X+SCo (2-2) 式中$Cl和SCo為多項式系數，$Co取決于零點值，SCl為擴展因子。
2、公式轉換法當傳感器測出的數據與實踐參數不是線性關系，而是由傳感器和丈量辦法決議的某一解析函數關系，此時標度變換可由公式變換法取得。例如當用差壓變送器測流量信號時，由于壓差與流量的平方成正比，即其流量】，與經過模數轉換后的丈量輸入值X成平方根關系。這時可采用如下公式計算：k(k一‰)．1／囂+‰ (2．3) 式中的各項含義同上，在實踐運用時，與前面一樣，能夠變換為如下計算式： Y=sc2×√。r—scj+SCo(2-4)
3、多項式變換
當傳感器測得的數據與實踐參數成非線性，且無法用一簡單的式子來表示， 或其解析式復雜而難以滿足實時處置請求時，應采用多項式法停止非線性標度變換。此時應先肯定多項式的階數N，然后選取N+1個丈量點，并測出其實踐參數值】】=與傳感器輸出值Xj(i=班N)，再運用插值多項式計算求出變換值。這種標度變換是最簡單、最適用的一種非線性變換辦法，適用于許多應用場所。在實踐運用時，還可依據需求采用二次變換，即第一次采用線性變換，其系數sc,、SCo可恣意修正，以改良傳感器或其電路的偏向，由于即便對兩個同型號的傳感器來說， 它們的轉換特性也可能不完整一樣，故需先修正SCl、SCo來補償傳感器的差別， 然后再停止非線性標度變換。由以上剖析可知，各種標度變換辦法都有其特定的順應條件，在滿足精度的條件下應選擇簡單的變換辦法。在本項目中，流量計采樣得到的數據與實踐數據具有近似的線性關系，并且我們還經過非線性補償來滿足線性變換的條件，因而能夠采用線性變換來完成標度的變換。
2．3系統總體構造設計
經過對
智能電磁流量計檢測儀表關鍵技術的剖析、研討和比擬，并綜合國內外電磁流量檢測儀表產品智能化、繼承化、開放化的開展趨向，我們提出了集轉換器、計算儀、RS485規范總線于一體的智能電磁流量計。其總體構造如圖2．8： 電==爿蘭曼蘭至l 篇幅磊翮I．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．_J 磁器辟MCU 仁回流量傳感器仁阿磊沖=一。d 485總線接口圖2．8系統總體構造
系統主要由電磁流量傳感器和轉換器組成，轉換器又包括流量轉換單元和流量積算、控制單元。其中流量轉換單元包括信號轉換模塊、A／D轉換模塊、勵磁電流發作模塊；流量積算、控制單元包括RS-485通訊接口、鍵盤控制模塊、液晶顯現模塊和數據存儲模塊。各單元功用如下：
I、電磁流量傳感器：根據線性關系將導管內被測流體的流量信號轉換成相應的電壓信號。
2、信號轉換模塊：將傳感器所輸出的小電壓信號停止放大，并濾除掉與被測信號無關的干擾信號使信號純化，為A／D轉換器提供放大的模仿量。
3、A／D模塊：將模仿量轉換成數字量提供應單片機停止處置。
4、勵磁模塊：為變送器提供勵磁電流。
5、RS-485通訊模塊：為儀表提供RS-485規范總線通訊接口。
6、鍵盤控制模塊：完成儀表的參數設置和控制。
7、液晶顯現模塊：完成儀表的瞬時流量、累計流量等實時顯現。
8、數據存儲模塊：寄存流量積算后的累計流量數據以及系統正常工作所必需設置的各項參數。
2．4本章小結
本章經過對
電磁流量計系統的剖析、比擬和論證，肯定了系統開發所采用的計劃，并對系統的總體構造停止了設計。為后面電磁流量計系統設計工作的展開奠定了根底。