渦街流量計可用于氣體、液體和飽和蒸汽等流體的測量。渦街流量計具有量程比大、測量精度高、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。渦街流量計在實際應用過程中，由于管道機械振動等原因，輸出信號中會疊加各種噪聲，最終直接影響渦街流量計的測量精度。此外，當管道內(nèi)流體為小雷諾數(shù)流量時，渦街流量計的測量性能也會變差。為了解決這些問題，需要開發(fā)和使用更為復雜的信號處理算法，但目前的低功耗渦街流量變送器系統(tǒng)的內(nèi)存不夠，無法將這些復雜的信號處理算法實時實現(xiàn)，若在其系統(tǒng)上直接外擴內(nèi)存，則無法做到低功耗。因此，利用大容量內(nèi)存單片機研制低功耗且能實現(xiàn)實時處理的渦街流量變送器系統(tǒng)是解決這一矛盾的關(guān)鍵所在。
（1）渦街流量變送器因為管道振動的干擾和小雷諾數(shù)流量的影響，測量性能下降，需要運行更為復雜信號處理算法。針對目前的渦街流量變送器系統(tǒng)的內(nèi)存容量不夠，無法低功耗、實時實現(xiàn)這類復雜算法的問題，研制了以66KB RAM大內(nèi)存單片機MSP430F6459為核心的渦街流量變送器低功耗實時處理系統(tǒng)。
（2）在進行系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計時，采用軟件模擬SPI通信的方式實現(xiàn)單片機通用I/O口作為SPI通信接口使用，解決了單片機通信接口資源不夠的問題，完成了渦街流量變送器難點電路———兩線制電流輸出與HART通信電路的設(shè)計。
（3）系統(tǒng)的軟件部分采用模塊化的方法設(shè)計，以主監(jiān)控程序調(diào)用各個子模塊程序的方法，實現(xiàn)各個子模塊程序協(xié)調(diào)快速的運行。
（4）設(shè)計了系統(tǒng)功耗、渦街頻率測量、系統(tǒng)反應時間、電流輸出和HART通信測試的實驗方案，并進行了測試，測試結(jié)果為:系統(tǒng)功耗為2.6930mA，滿足兩線制4～20mA電流傳輸要求，實現(xiàn)了系統(tǒng)低功耗; 研制的渦街流量變送器系統(tǒng)測量出的渦街頻率與Matlab計算出的渦街頻率的最大相對誤差為0.4022%，確定研制的渦街流量變送器系統(tǒng)可以準確測量渦街頻率; 系統(tǒng)反應時間小于300ms，滿足渦街流量變送器系統(tǒng)的實時性要求; 電流輸出電路的最大相對誤差為0.0025%，滿足電流輸出電路的精度要求;HART通信模塊能夠正確解調(diào)和調(diào)制FSK信號，可以正常進行HART通信。
