電磁流量計信號處理存在的問題——青天特克

2020-12-22

電磁式流量計的原理是法拉第電磁感應定律，用來測量封閉管路中導電液體和漿液的流量。傳感元件有：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯和磁軛殼等。

熟悉電磁流量計的人都知道，低頻矩形勵磁既能克服直流勵磁存在的偏振電壓過大的優點，又能避免交流勵磁存在的由電磁感應干擾引起的正交和同相干擾的優點，是一種綜合了直流勵磁和交流勵磁優點的勵磁方式。從理論上講，這種方法能有效地克服工頻干擾、勵磁相位干擾、電極偏振和零點漂移等干擾。但是實際上，由于電磁感應、靜電效應和電化學反應等原因，電極輸出的電壓不只是與流體流動速度成比例的感應電動勢，還包括各種干擾成分。所以在隨后的信號放大處理中必須將其去除。

實際上，正交和同相干擾都是由勵磁磁場突變引起的，是交流勵磁電磁流量計的必要干擾，如果在測量過程中磁場保持不變，則該干擾為零。共模干擾和串模干擾主要是由電磁流量計附近的電磁干擾和靜電干擾引起的，可通過電磁屏蔽和良好的接地來抑制，然后用帶高分貝共模抑制比(CMRR)的差分放大器將其后接在基帶上即可消除。

電磁流量計是一種高性能、高可靠性的流量計。電磁流量計的結構主要由磁路系統、測量導管、...

此外，電磁流量計是用來測量各種流體的儀器.在工業檢測控制生產中，當流量計周圍充滿由自身產生的或由其他工業設備輻射而來的工頻干擾信號時，必然會使最終的流量信號疊加工頻信號。

對于工頻干擾，選擇勵磁周期(信號周期)為工頻信號的整數倍，則每個周期信號中必有兩個點的工頻干擾近似存在。這時兩點信號的幅度相減，可以消除工頻串模干擾。當將勵磁周期確定為工頻周期的整數倍時，插入式電磁流量計的信號處理就必須解決以下兩個問題：

當今的智能儀表都在追求高的動態響應速度，這要求勵磁周期必須足夠小(工頻周期最小)。但過高的激振頻率會造成零點漂移的不穩定性，增加信號處理的難度。因此，在電磁流量計的信號處理中，必須綜合考慮其響應速度和穩定方法。

實際上，流量信號的微伏級與eo(最大可達數百毫伏)相差甚遠，近千倍。這時，如果用放大器直接對信號進行放大計算，則由于%的存在，放大器的輸出就會飽和，從而不能準確地測量值。因此在信號處理中必須在盡可能減少eo效應的前提下，有效地放大。

當前電磁流量計的信號處理方法主要有：電容隔離法、零點漂移反饋法和三次采樣法。但電容隔離法由于在處理過程中信號會發生畸變，在高精度測量場合不能使用。零漂移反饋法的響應時間太長，不能用于需要快速反應的環境中，三次采樣法則的基礎是假設零漂移是均勻的。因此，這三種方法在需要高精度、高響應速度的環境下都不能很好地滿足要求，需要另外設計信號處理方法。

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