電磁流量計勵磁和信號處理技術的研究內容
電磁流量計勵磁和信號處理技術的研究內容
1．5．1本課題研究內容
勵磁和信號處理技術是衡量電磁流量計性能的兩個關鍵技術，電磁流量計的測量精確度和穩定性與兩者密切相關。本論文針對以上兩個關鍵技術，分別從勵磁磁場和信號處理技術的改進兩個方面進行了研究。
非均勻磁場電磁流量計的出現可以實現傳感器的小型化，可用來測量非對稱流的流量。其設計的核心是，使非均勻磁場的磁場強度和權重函數的乘積為一常數，也就說通過該非均勻磁場運動的每一個流體微元所產生的感應電動勢的大小相同。權重函數僅與測量管及電極的形狀和大小有關，許多文獻已對各種測量管及電極的權重函數作了詳細推導【2】【251。這里重點分析電磁流量傳感器勵磁線圈的磁場分布。
尋找一種簡單實用的磁場計算方法是進行研究的必要前提。本論文從矩形平面勵磁線圈在測量管道內磁場分布的解析算法出發，給出了計算矩形鞍狀勵磁線圈在測量管內的磁場分布的一種折線近似算法；最后通過實驗證明，這種折線近似法是一種簡單可行的算法。
利用折線近似算法對不同形狀和不同尺寸的勵磁線圈的磁場分布情況進行對比，并進行分析優化，最后獲得性能的勵磁線圈的尺寸和形狀。基線控制的反饋式信號處理方法是結合了早期反饋式信號處理方法和零點漂移反饋法的優點提出的。基線控制法能在消除零點漂移的基礎上，采用較高勵磁頻率實現電磁流量計高動態響應的特性，同時又有效地放大了信號，使低勵磁電流下的測量也具有較高的信噪比。
C805lF060是高度集成的片上系統混合信號單片機，片內集成了兩個16位1Msps的ADC、兩個10位200心ps的DAC和八個lO位ADC，*可以滿足電磁流量計信號處理系統的應用需求，不需要再另外擴展模擬外設。此型號單片機采用與805l兼容的c口．5l內核，有多達59個數字I／o口，使用方便，功能豐富，為系統設計提供了極大的便利。
本論文的主要內容之一就是采用基線控制的反饋式信號處理方法，基于混合信號單片機C805lF060，開發電磁流量計的信號處理系統，利用DAC的定時更新作為反饋信號消除信號的零點漂移，完成流量信號的采集、放大和濾波。
1．5．2論文編排
本論文共分六章，后續章節安排如下：
第二章介紹了智能電磁流量計的磁場理論基礎——權重函數的物理意義和實際應用，并在權重函數理論的基礎上引入非均勻磁場電磁流量計，詳細闡述了其磁場設計思路。
第三章提出了計算電磁流量傳感器鞍狀勵磁線圈磁場分布的計算方法—— 折線近似法；并通過實驗證明了，這是一種簡單可行的算法；利用此算法對不同形狀不同尺寸的勵磁線圈的傳感器性能進行分析比較。
第四章從電磁流量計信號處理中要解決的問題入手，針對比較困難的零漂消除，介紹了基線控制的反饋式信號處理方法；并且給出了基線控制法新的實現形式，這部分是信號處理系統設計的原理。
第五章信號處理系統的設計，是本論文的核心組成。先從需求分析的角度以模塊化的形式介紹了系統的整體設計思路；然后分別從硬件和軟件兩個方面，就設計中的關鍵技術和重點難點問題的研究，做出介紹和總結；最后是該系統的實驗及結果分析。
第六章是本文的總結，指出了研究內容的不足，并針對有待完善的研究內容和方向，提出了下一步的工作展望。擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、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站：
