2 系统硬件设计
如图1所示，电磁流量计的硬件部分主要由传感器、电源系统、信号处理电路、励磁电路、单片机系统和总线接口电路组成。
2．1 传感器及电源系统
传感器直接由厂家制作，在此不再赘述。本系统所用电源电压种类不一，特别设计流量计专用电源系统。整个系统采用5V供电，而MSP430F149采用3．3V电压供电。考虑到硬件系统要求电源具有稳压功能和纹波小等特点，另外也考虑到硬件系统的低功耗等特点，因此该硬件系统的3．3V电源部分采用TI公司的TPS76033芯片实现。
2．2 励磁电路
低频矩形波励磁电路一般采用分频芯片对工频电源进行降频处理，再经过开关管进行功率放大，此种电路难以针对梯形波的斜边进行线性放大，而且励磁频率单一，不能通过软件编程修改励磁频率。因此，本系统采用三值梯形波励磁方式。采用16位D／A转换芯片DAC7731通过电平转换芯片SN74AHC245与MSP430F149单片机的USART通信模块相连的方式产生励磁信号。此励磁信号产生电路，通过MSP430F149单片机的定时器进行分频，可软件编程修改励磁频率，为电磁流量计选择不同的励磁频率提供了更大的方便。功率放大电路部分，采用互补对称式功率放大电路。通过运算放大器对励磁信号电压放大，两级互补对称功率放大电路对励磁信号电流放大，之后输入电磁流量计励磁线圈，作为励磁电压。此电路可线性放大梯形波斜边部分，满足了梯形波励磁方式的要求。
2．3 信号处理电路
信号处理电路采用四象限高速高精度乘法器芯片AD835AN来实现线圈内的励磁电流信号与两电极输出流量信号相乘，AD835具有很高的差分输入阻抗，不需外接阻抗变换电路。乘法器输出信号经过放大与电平的提升，再先后经过高低通滤波器后进入单片机进行A／D转换。高低通滤波器截止频率分别为0．33 Hz和126 Hz。