電磁流量計低頻梯形波勵磁方式
電磁流量計低頻梯形波勵磁方式
傳感器感應(yīng)的流量信號是電極間的電位差，即一種電壓信號。實際上，由于電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)以及電化學(xué)電勢等原因，電極上所得到的電壓不僅僅是與流速成比例的電動勢，也包含各種各樣干擾成分在內(nèi)。傳感器測量電極上得到的電壓信號提供給轉(zhuǎn)換器，由式(3.1)表示： 其中BvD 與流速成正比，稱為流速信號，是電磁流量轉(zhuǎn)換器需要得到的真實測量值。和分別稱為微分干擾和同相干擾，是由于勵磁磁場的突變而引起的，是電磁流量計的主要干擾。c， 和e d e z分別稱為共模干擾、串模干擾和直流極化電壓，均為電磁流量計的次要干擾源，前兩者主要是由于e 電磁流量計附近的電磁干擾和靜電干擾產(chǎn)生的，可以通過靜電屏蔽和良好的接地加以抑止，直流極化電壓即為通常所說的極化現(xiàn)象產(chǎn)生，可通過提高勵磁頻率加以克服。
由以上分析可知，電磁流量計主要干擾源是微分干擾和同相干擾，而它們均是由磁場強度B 對時間t 的微分所引起，而且它們的幅值大小與流量大小無關(guān)，在小流量測量下，將使傳感器信號的t B d d 信噪比明顯降低，造成電磁流量計的小流量測量準(zhǔn)確度顯著下降。因此，如何降低微分干擾和同相干擾直接決定了電磁流量計的零點穩(wěn)定性和測量準(zhǔn)確度。
對于目前國內(nèi)外廠家廣泛采用的低頻矩形波勵磁方式和低頻三值矩形波勵磁方式來說，選用矩形波作為勵磁波形，由于勵磁線圈存在著電感和電阻，矩形波勵磁電流流過勵磁線圈時，由一個穩(wěn)態(tài)換向另一個穩(wěn)態(tài)時，磁化電流并不是立刻達(dá)到穩(wěn)態(tài)，而是需要一段時間的積分變化過程。也就是說，矩形波勵磁的上升沿和下降沿都存在一段隨時間的積分變化過程。微分干擾產(chǎn)生過程是：當(dāng)勵磁電流由一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個穩(wěn)態(tài)時，磁場開始以一定的速率向另一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換，在達(dá)到穩(wěn)定前，電極引出回路有與磁場相反的微分形式的感應(yīng)電壓發(fā)生。隨著時間的改變，磁場又以一定的速率向另一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換，電極引出回路又有反向的感應(yīng)電壓發(fā)生。于是這一周期過程中，電極引出線回路得到的感應(yīng)電壓是一個正的微分變化狀態(tài)的電壓波形和一個負(fù)的微分變化狀態(tài)的電壓波形。微分干擾的幅值與t B d d 成正比， 而對于矩形波來說，在勵磁電壓由一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化到另一個穩(wěn)態(tài)時， 趨向于無窮大，因此，此勵磁方式下t B d d 的微分干擾幅值極大，足以使前級放大器達(dá)到飽和，導(dǎo)致零點穩(wěn)定性降低，而且此微分干擾經(jīng)信號處理電路處理后仍然存在明顯的微分干擾。為了降低矩形波勵磁所產(chǎn)生的微分干擾，本文提出了梯形波勵磁方式。即采用梯形波取代矩形波，既具有了矩形波的穩(wěn)態(tài)部分，利于感應(yīng)電動勢信號的采集與處理，又可以很好的減小，從而降低微分效應(yīng)對于小流量測量準(zhǔn)確度的影響。采用梯形波勵磁方式t B d d 后，不論是前級放大后，還是信號處理電路處理后的流量信號，與矩形波勵磁相比，其微分干擾明顯減小。
同時，采用梯形波勵磁方式，在采樣方式上，可以采用動態(tài)零點補償來進一步提高零點穩(wěn)定性。這種方法是近似認(rèn)為在勵磁過程中，零值勵磁部分的傳感器產(chǎn)生的感生電動勢信號與儀表的實際零點漂移值具有很大的相關(guān)性，從而利用零值勵磁階段的感生電動勢信號動態(tài)補償在正或負(fù)勵磁階段的感生電動勢信號中的零點漂移部分，從而提高零點穩(wěn)定性。
通過以上分析可以看出，電磁流量計的低頻矩形波勵磁技術(shù)，雖然相對以前的各種勵磁方法均具有一定的優(yōu)勢，但是在微分干擾和同相干擾方面仍存在一定的不足，由于矩形波高低電平的快速、頻繁變化，勢必會引入極大的微分干擾和同相干擾，而且，由于這兩種干擾的幅值與流速沒有關(guān)系，在小流速測量中，必然造成信噪比明顯下降，測量準(zhǔn)確度明顯降低。針對此點，文中提出采用低頻梯形波勵磁方法，用梯形波代替矩形波作為勵磁波形，可以較好的降低高低電平的變化速度，從而降低勵磁線圈中的，這樣就可以較好的降低微分干擾和同相干擾，使得電磁流量計在小流速測量階段， t B d d 能夠達(dá)到理想的測量準(zhǔn)確度。--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(biāo)準(zhǔn)孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：
