涡街流量计因其介质适应性强,无可动部件,结构简单、使用寿命长等诸多优点,在许多行业得到了广泛应用。而在低流速下,涡街测量就凸显出了它的不足,涡街仪表系数呈现出明显的非线性。传统的涡街流量计采用模拟电路处理的方法,在正常流量范围内,涡街信号稳定、测量准确、实时性强;而在小流量时,虽然涡街信号仍可测,但由于仪表系数线性度变差,造成实际测量下限比较高,量程比小,一般仅为1:10。以单片机和DSP技术为核心的数字涡街流量计,在高端应用中可有效扩展测量下限,但复杂程序算法引入的不可靠性、非实时性与器件高功耗的问题,在一定程度上制约了它在低端领域的发展。鉴于上述模拟与数字涡街流量计具有的优势以及存在的不足,课题提出基于CPLD的仪表系数修正方案。该方案采用了传统的模拟涡街与CPLD主控芯片相结合的硬件结构,运用查找表的方法,对非线性涡街仪表系数进行修正,以改善整个量程范围内的仪表线性度。在非线性曲线拟合方法上,分析比较了线性插值、三次样条插值与最小二乘法三种常用方法,最终采用三次样条插值法进行拟合,同时基于该曲线的拟合及修正方法,设计了查找表自动生成与资源优化的Matlab上位机程序。本课题成功实现了低功耗设计,通过多种降耗措施,将系统整体电流降至3.48mA,实现了4～20mA两线制电流输出的功耗指标。该数字涡街系统在天津大学水流量实验装置上进行了大量的实验,结果表明该系统在提高精度的同时,降低了测量下限,克服了仪表系数的非线性,最终扩展了量程比,量程比可达1:26.4。课题研究的基于CPLD的数字涡街流量计既保持了模拟涡街稳定可靠、实时性强的优点,又具备了数字涡街测量下限低、量程比高的特点,并成功实现了低功耗设计,具有很高的实用价值。