電磁流量計信號處理問題

電磁流量計信號處理問題
    在現(xiàn)行的電磁流量計中，低頻矩形波勵磁方式(1(eyed d．c field)成了主要的勵磁形式。在理論上，它使工頻干擾、勵磁相位干擾、電極極化以及零點漂移等干擾有了可克服的途徑【3們。所謂低頻矩形波勵磁，是一種勵磁周期為工頻周期的整數(shù)倍且勵磁過程為正負恒值周期交替的矩形波勵磁。但隨信號處理方法的不同，將使對應(yīng)電磁流量計的靜動態(tài)流量測量性能有所差異。理想的信號處理方法應(yīng)保持電磁流量計基本原理上的純線性和快速響應(yīng)特性‘311。但在實際的電磁流量計中，電極瘌b上疊加了一系列的干擾信號【321。一般得到的信號
    式中，第二、第三項為磁場變化時產(chǎn)生的正交與同相干擾(若磁場不變時，此兩項為零)；內(nèi)為零點漂移干擾(實際電極兩端內(nèi)阻可達幾兆歐量級，致使信號中積累起較大的零點漂移值)；％為共模干擾(若通過差分放大器，即可基本消除此項干擾)；％為電極間可能產(chǎn)生的極化電壓干擾和工頻進入的串模干擾(對于恒定磁場勵磁時極化電壓干擾將使信號飽和而無法反映％6的值)。圖4．1中，磁場B是一種常用的低頻矩形波勵磁形式，電勢信號￡是對應(yīng)勵磁方式下的典型信號形式【231，信號e中的尖峰主要是由勵磁正負變化時引入的干擾， 而伽即是信號中的零點漂移干擾。顯然，在f1和免時刻附近，矩形波勵磁磁場恒定不變，則信號中就沒有式(4-1)的磁場正交與同相干擾，這就是低頻矩形波勵磁方式給電磁流量計的信號處理帶來的一個優(yōu)點。同時，由于低頻矩形波勵磁方法基本減弱了電極極化干擾，即式(4．1)中的印主要是工頻引入的串模干擾。若假設(shè)信號通過差分放大器，則在圖4-1的“或赴附近的信號為P 2口曲+Po+％ (4-2) 圖4．1基本信號關(guān)系
    從低頻矩形波勵磁方式下電磁流量計運行原理【25，26，271可知，要實現(xiàn)對流體流速感應(yīng)電勢％6的準確測量，可利用以下基本關(guān)系。
   A．若低頻矩形波勵磁周期是工頻周期的整數(shù)倍，則e口6可由式(4．1)的流體流速感應(yīng)電勢信號決定。
  B．在一個勵磁周期下，圖4．1中的fl和赴點為工頻串模干擾的等效干擾點， 于是在一個低頻矩形波勵磁周期下有對流體流速感應(yīng)電勢％信號的一次基本算式“。O：)=PO．)一PO：)=2e西(4．3) 式(4．3)給出了智能電磁流量計信號測量的基本算式。但若要高精度、高動態(tài)響應(yīng)地得出流體流速感應(yīng)電勢％信號值，對應(yīng)的信號處理方法將需要解決下列兩個問題【261。
    ，圖4．1的低頻矩形波勵磁周期實際已成為對流體流速喲基本采樣周期。如要提高電磁流量計的動態(tài)響應(yīng)速度，應(yīng)采用最小的低頻矩形波勵磁周期(即工頻周期的l倍)；而采用較大的低頻矩形波勵磁周期時，卻有利于減弱信號P 的尖峰影響，并有利于減小零點漂移印的累積以使信號零點較為穩(wěn)定。即存在對信號的動態(tài)響應(yīng)與零點漂移穩(wěn)定性問題。
    第二，實際的‰值一般(幾十微伏級)小于信號中零點漂移印值(達百毫伏級)，約為印×103，因此要保證高精度地實現(xiàn)基本算式(4-3)，須通過信號處理手段使信號‰6在數(shù)值上大于零點漂移勖。即存在既要基本消除零點漂移值印，又要有效地放大感應(yīng)電勢信號‰的問題。對上述兩個問題的不同解決途徑將引出不同的信號處理方法。本節(jié)就如何有效地放大感應(yīng)電勢信號島6和提高信號動態(tài)響應(yīng)速度兩個方面對信號處理方法進行探討，提出一種較理想的基線控制法信號處理方法。擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、V錐流量計、V型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入渦街流量計、智能渦街流量計，更多信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：