电磁流量计低频梯形波励磁方式
电磁流量计低频梯形波励磁方式
传感器感应的流量信号是电极间的电位差，即一种电压信号。实际上，由于电磁感应、静电感应以及电化学电势等原因，电极上所得到的电压不仅仅是与流速成比例的电动势，也包含各种各样干扰成分在内。传感器测量电极上得到的电压信号提供给转换器，由式(3.1)表示： 其中BvD 与流速成正比，称为流速信号，是电磁流量转换器需要得到的真实测量值。和分别称为微分干扰和同相干扰，是由于励磁磁场的突变而引起的，是电磁流量计的主要干扰。c， 和e d e z分别称为共模干扰、串模干扰和直流极化电压，均为电磁流量计的次要干扰源，前两者主要是由于e 电磁流量计附近的电磁干扰和静电干扰产生的，可以通过静电屏蔽和良好的接地加以抑止，直流极化电压即为通常所说的极化现象产生，可通过提高励磁频率加以克服。
由以上分析可知，电磁流量计主要干扰源是微分干扰和同相干扰，而它们均是由磁场强度B 对时间t 的微分所引起，而且它们的幅值大小与流量大小无关，在小流量测量下，将使传感器信号的t B d d 信噪比明显降低，造成电磁流量计的小流量测量准确度显著下降。因此，如何降低微分干扰和同相干扰直接决定了电磁流量计的零点稳定性和测量准确度。
对于目前国内外厂家广泛采用的低频矩形波励磁方式和低频三值矩形波励磁方式来说，选用矩形波作为励磁波形，由于励磁线圈存在着电感和电阻，矩形波励磁电流流过励磁线圈时，由一个稳态换向另一个稳态时，磁化电流并不是立刻达到稳态，而是需要一段时间的积分变化过程。也就是说，矩形波励磁的上升沿和下降沿都存在一段随时间的积分变化过程。微分干扰产生过程是：当励磁电流由一个稳态转换为另一个稳态时，磁场开始以一定的速率向另一个稳态转换，在达到稳定前，电极引出回路有与磁场相反的微分形式的感应电压发生。随着时间的改变，磁场又以一定的速率向另一个稳态转换，电极引出回路又有反向的感应电压发生。于是这一周期过程中，电极引出线回路得到的感应电压是一个正的微分变化状态的电压波形和一个负的微分变化状态的电压波形。微分干扰的幅值与t B d d 成正比， 而对于矩形波来说，在励磁电压由一个稳态转化到另一个稳态时， 趋向于无穷大，因此，此励磁方式下t B d d 的微分干扰幅值极大，足以使前级放大器达到饱和，导致零点稳定性降低，而且此微分干扰经信号处理电路处理后仍然存在明显的微分干扰。为了降低矩形波励磁所产生的微分干扰，本文提出了梯形波励磁方式。即采用梯形波取代矩形波，既具有了矩形波的稳态部分，利于感应电动势信号的采集与处理，又可以很好的减小，从而降低微分效应对于小流量测量准确度的影响。采用梯形波励磁方式t B d d 后，不论是前级放大后，还是信号处理电路处理后的流量信号，与矩形波励磁相比，其微分干扰明显减小。
同时，采用梯形波励磁方式，在采样方式上，可以采用动态零点补偿来进一步提高零点稳定性。这种方法是近似认为在励磁过程中，零值励磁部分的传感器产生的感生电动势信号与仪表的实际零点漂移值具有很大的相关性，从而利用零值励磁阶段的感生电动势信号动态补偿在正或负励磁阶段的感生电动势信号中的零点漂移部分，从而提高零点稳定性。
通过以上分析可以看出，电磁流量计的低频矩形波励磁技术，虽然相对以前的各种励磁方法均具有一定的优势，但是在微分干扰和同相干扰方面仍存在一定的不足，由于矩形波高低电平的快速、频繁变化，势必会引入极大的微分干扰和同相干扰，而且，由于这两种干扰的幅值与流速没有关系，在小流速测量中，必然造成信噪比明显下降，测量准确度明显降低。针对此点，文中提出采用低频梯形波励磁方法，用梯形波代替矩形波作为励磁波形，可以较好的降低高低电平的变化速度，从而降低励磁线圈中的，这样就可以较好的降低微分干扰和同相干扰，使得电磁流量计在小流速测量阶段， t B d d 能够达到理想的测量准确度。--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多有关电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计的信息请访问开封中仪网站：
