[参考译文] EVM430-FR6043：燃气流量计校准和放大器；测量速率

您好，Dylan，

感谢您的答复。 您的建议对我帮助很大。 不过，我有 一些跟进问题。  

您提到了 ADC 的采样频率、信号的采样频率、ADC 过采样率、和 PLL 的频率是互相关联的。 从您提供的链接、我 假设 PLL 频率是信号采样频率乘以 ADC 过采样率。  只要  Signal Sampling Frequency * ADC OverSampling Rate /1000等于 PLL 频率的值(默认情况下为80)、就可以将信号采样频率和 ADC 过采样率设置为任何值吗？  

我无法通过 GUI 更改 ADC 采样频率值。  我是否能够通过模板示例代码对其进行修改？ 更改此参数有哪些限制？

最后、是否可以访问 Flow + Temperature Calibration 功能？ 如果我有一组用于校准的数据、如何在代码中实现它、以便将校准结果应用于 GUI 输出的波形值？

谢谢。

最小值

第一个问题：是的、我相信只要结果等于 PLL 频率、您就可以根据需要调整这些参数。

第二个问题：这通常通过调整 ADC12SSEL 和 ADC12DIV 来在 FR6043器件上完成、这两个参数是 ADC12CLK 的参数。 不过、GUI 的设计人员会阻止用户出于某种原因更改该值、我认为更改这些值可能会导致许多不可预见的问题。 我目前正在进一步研究其中的细节、但我强烈建议您利用 GUI 允许的值。  

至于使用校准数据、看起来所有这些数据都可以在 USS_Config 文件夹中找到/调整。 您是否使用 GUI 收集此数据？

您能否解释一下、您为什么需要调整代码中的所有这些内容、而不是使用 GUI 并让它生成这些值？ GUI 经过优化、可与您使用的 EVM 配合使用。

您好，Dylan，

关于 ADC 频率、我希望调整值、以减少应用正在处理的样本数。 如前所述、我的目标是使 UPS0到 UPS1的间隙不超过10ms、即100Hz 或更高的测量速率。 当我尝试以10~20ms 的 UPS0到 UPS1间隙更改各种参数时、出现了"测量之间的时间大于 ups0到 ups1间隙"错误、因此我想找到一个解决方案。 是否有其他方法可以在不改变 ADC 频率和增加 UPS0到 UPS1间隙的情况下避免此问题？

对于校准、我想要获得校准数据、因为可能是由于我正在使用的管道和换能器的特性、GUI 输出的值在不同的流速下会出现偏差、我认为校准数据有助于对此进行补偿。 此外、由于我想在各种环境条件下使用燃气流量计、我认为将温度因数集成到校准中会有所帮助。 您所指的数据"USS_TEMPERATURE_LUT_VALUes"是否是您所指的？ 第一列是根据温度计算的声速、第二列是温度、第三列是什么？ 我能否将这些值替换为使用 EVM 板收集的校准数据？

谢谢你。

最小值

最小值、

我明白你在说什么。  

您是否尝试过调整  USS_SYS_measurement_period 定义/ 分配给 ussSystemConfig.measurementPeriod 的值？ 执行此操作后、是否仍会收到相同的错误？ 您确切地将 UPS0到 UPS1差距设置为什么、将 UPS 和 DNS 差距设置为什么？

此外、我还可以在我们的 设计指南中看到 、保存校准数据的两个文件是"USS_meterVFRCalibFLowTemperature.h 和"USS_TEAMATURELUT.h"。 因此、您应该也将已经拥有的校准数据放置到这些文件中。  

对于查找表中列的说明、我在 USS_temperatureLUT.h 中找到了此说明：

LUT 的格式为声速(c)、温度(t)以及 k 与 k+1元素之间的斜率=温度分辨率/(c (k+1)- c (k))。 使用的水声速度方程(Bilaniuk 和 Wong 148 pt 方程)：
C = 1.40238744*10^3 + 5.03836171*t - 5.81172916 * 10^-2* t^2 + 3.34638117 * 10^-4 *(t^3)- 1.48259672 * 10^-6 *(t^4)+ 3.16585020 * 10^-9 *(t^5)

该文件中也有参考链接、但它不再可用。 我 在这里找到了另一个。  

我将继续查看您收到的错误消息、以了解我是否可以找到此问题的确切修复方法。 感谢您对此的耐心等待。 与往常一样、如果您有进一步的问题、请告诉我。

您好，Dylan，

下图是我使用的参数配置的捕获图。

除了这些参数外、我将使用  USS_SYS_measurement_period = 655 (20ms)以及 USS_SYS_measurement_period = 328 (10ms)进行测试。 在使用20ms 时、我没有太大问题、但在使用10ms 时、我观察到"测量之间的时间大于 ups0到 ups1间隙"错误。

我使用 MSP430FR6043EVM_USS_MSP430FR6043EVM Gas_Demo、但我找不到 USS_meterVFRCalibFLowTemperature.h 文件。 我假设 USS_meterVFRCalibFLowTemperature.h 用于 流量+温度校准、因此、最终我想使用它来更新校准数据、以便将不同气体温度下的流速变化考虑在内。 在此情况下、我 在水流量计示例中找到了 USS_meterVFRCalibFLowTemperature.h、数据点的格式如下："

您好、Min：

我正在与团队的另一名成员合作、以帮助解决您的问题。 明天下午我会提供最新信息。

感谢您的耐心。

最小值、

与我们的 USS 专家讨论后、我有几个注意事项：

1) 1)对于气体计量应用、我们建议 UPS0到 UPS1的间隙为50ms。 UPS0到 UPS1间隙是两次测量之间的时间间隔。 我的意思是、当您得到 "测量之间的时间大于 ups0至 ups1间隙"错误时、这意味着测量所花费的实际时间比您在设置中指定的间隙更长。 您可以通过减小 UPS 与 DNS 之间的间隙来加快测量速度、但由于传感器振铃和反射、您只能在开始遇到问题之前将其减小这么多。 我看到您说过您已成功将 UPS0到 UPS1间隙设置为20ms；我认为、您最好做的是尝试和错误、看看您可以缩短这一间隙、而不会得到错误。 20ms 可能是你能达到的最低值。

2) USS_VFR_LARGE_PIPE_Addl_sf 定义基本上只是体积比例因子的扩展。 如果将体积比例因子设置为最大值并需要进一步增大它、则可以通过放大 USS_VFR_LARGE_PIPE_Addl_sf 来实现。 它的使用方式如下：

体积流速=(体积比例因子*附加体积比例因子)* dTOF /(absTOFUPS * absTOFDNS)

3) 3)斜率如下图所示：

为了计算声速、将传感器之间的长度除以 absTOF。 然后使用温度数据、通过计算公式得出斜率/表中的第三个元素。

请告诉我、如果这能为您清除一切。

您好，Dylan，  

1) 1)我知道在使用 MSP430设计燃气流量计时有一些限制。 如果我进行试错、首先需要优化参数和系统、以获得最小的 UPS0到 UPS1间隙。 如果是、我需要执行哪些优化操作？ 我应该对 GUI 和源代码调整哪些参数/配置、以尽可能减小 UPS0到 UPS1的间隙？ 通过增加主时钟来改进 CPU 是否有助于减少测量时间？ 我可以尝试哪些硬件优化？

目前,该时钟是通过演示应用的 hal_system_Init ()函数初始化的。 在这种情况下、MSP430使用的主时钟频率是多少？ 频率是否与 HSPLL = 80MHz 相同？ 如果我更改主时钟频率、它是否也会影响用于 USS 的 HSPLL 频率？

另外、我们之前讨论了 信号采样频率和 ADC 过采样率的调整、必须对其进行设置、以便满足"信号采样频率* ADC 过采样率/1000"等于 PLL 频率值的条件。 如果我要更改 PLL 频率、我假设我需要相应地调整信号采样频率和 ADC 过采样率、这是正确的吗？ 在这种情况下、是否可以更改速率、使 信号采样频率* ADC 过采样率/1000等于 PLL 频率的分频值？ 例如、如果我有80 MHz 的 PLL 频率、我可以用500kHz 的信号采样频率 ADC 过采样率为80、还是用1MHz 的信号采样频率 ADC 过采样率为40？ 这是否有助于减小数据大小、从而缩短测量时间？

2) 2)根据您的响应、我假设 USS_VFR_LARGE_PIPE_Addl_sf 是我需要 使用采集的数据获取的值。 然后、如果我编辑源代码以利用 USS 库提供的 USS_calibrateVFRFlowTemperature 函数的数据集并将其用于自己的数据集、我是否能够 在 evm430 FR6043气流应用中使用流量+温度校准功能？

3)你的回答澄清了我的问题,我对此没有进一步的问题。

4) 4)我还有关于最大相关指数点检测的其他问题。 我之前在 TI 的技术参考中谈到过、我了解 TI 如何找到最大相关指数点来计算 Δ 飞行时间。 但是、如果最大相关值限制为1、则最大相关值可能出现在指数点范围内的多个点。 在这种情况下、代码如何确定哪个索引表示"正确的"Δ 飞行时间差？ 我在差值 ToF 波形中检测到一些尖峰、我认为这是由检测到错误的最大相关点引起的。 是否有办法解决此问题？

感谢你的 帮助。

此致、

最小值

1) 1)软件优化指南可在本 USS 气体计量参考设计 第3.2.1.5节中找到。 一些有关硬件优化的注意事项可以在 燃气表设计指南的第2部分找到。 一般而言、我首先想做的是降低 UPS 与 DNS 之间的差距。 但是、这最终会导致 UPS 信号反射干扰 DNS 信号的问题、因此对此必须小心谨慎。 您还可以尝试减少脉冲数、尽管这可能不会导致速度大幅提高。 我不认为增加 CPU 主时钟会是最佳选择、因为数据处理由低功耗加速器完成。  

CPU 时钟和 HSPLL 时钟是独立的。 该器件在工作模式下的最大时钟频率为16MHz。 除非同时更改 HSPLL 配置或输入、否则更改 CPU 时钟频率不会改变 HSPLL 频率。

在上一段中、您所说的内容通常应通过减少数据量来帮助减少处理时间。 但是、在上述参考设计指南中、我们建议信号采样频率至少为传感器频率的3.4x、因此在调整参数时应记住这一点。 我建议您尝试对设置进行这些调整、以查看得到的结果。 请记住、减少收集的数据量也会影响最终测量的准确性。  

2)此定义仅用于增大您的体积比例因子，以防 IQ21格式施加的限制导致您无法使用正确的值。 因此、这将使用您首先得出体积比例因子时获得的相同采集数据来确定。 如果您已经能够使用正确的体积比例因子、则可以将 USS_VFR_LARGE_PIPE_ADDL_SF 的值保留为1。

4) 4) 我正在就这一问题咨询我们的专家、稍后会提供更新、但现在、 我想说的是、在产品的整个生命周期中、此算法一直在生产中、我不相信相关算法会导致 dToF 尖峰。 这可能是由多种原因造成的、尤其是考虑到您的设置使用非常严格的时间、基本上会导致错误。 我稍后会在我获得有关这方面的更多信息时向您提供最新信息。