電磁流量計信號處理問題
電磁流量計信號處理問題
在現行的電磁流量計中，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，將使對應電磁流量計的靜動態流量測量性能有所差異。理想的信號處理方法應保持電磁流量計基本原理上的純線性和快速響應特性‘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生的正交與同相干擾(若磁場不變時，此兩項為零)；內為零點漂移干擾(實際電極兩端內阻可達幾兆歐量級，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，要實現對流體流速感應電勢％6的準確測量，可利用以下基本關系。
A．若低頻矩形波勵磁周期是工頻周期的整數倍，則e口6可由式(4．1)的流體流速感應電勢信號決定。
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、高動態響應地得出流體流速感應電勢％信號值，對應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響應速度，應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定。即存在對信號的動態響應與零點漂移穩定性問題。
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基本算式(4-3)，須通過信號處理手段使信號‰6在數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。本節就如何有效地放大感應電勢信號島6和提高信號動態響應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：
