电磁流量计励磁和信号处理技术的研究内容
电磁流量计励磁和信号处理技术的研究内容
1．5．1本课题研究内容
励磁和信号处理技术是衡量电磁流量计性能的两个关键技术，电磁流量计的测量精确度和稳定性与两者密切相关。本论文针对以上两个关键技术，分别从励磁磁场和信号处理技术的改进两个方面进行了研究。
非均匀磁场电磁流量计的出现可以实现传感器的小型化，可用来测量非对称流的流量。其设计的核心是，使非均匀磁场的磁场强度和权重函数的乘积为一常数，也就说通过该非均匀磁场运动的每一个流体微元所产生的感应电动势的大小相同。权重函数仅与测量管及电极的形状和大小有关，许多文献已对各种测量管及电极的权重函数作了详细推导【2】【251。这里重点分析电磁流量传感器励磁线圈的磁场分布。
寻找一种简单实用的磁场计算方法是进行研究的必要前提。本论文从矩形平面励磁线圈在测量管道内磁场分布的解析算法出发，给出了计算矩形鞍状励磁线圈在测量管内的磁场分布的一种折线近似算法；最后通过实验证明，这种折线近似法是一种简单可行的算法。
利用折线近似算法对不同形状和不同尺寸的励磁线圈的磁场分布情况进行对比，并进行分析优化，最后获得性能的励磁线圈的尺寸和形状。基线控制的反馈式信号处理方法是结合了早期反馈式信号处理方法和零点漂移反馈法的优点提出的。基线控制法能在消除零点漂移的基础上，采用较高励磁频率实现电磁流量计高动态响应的特性，同时又有效地放大了信号，使低励磁电流下的测量也具有较高的信噪比。
C805lF060是高度集成的片上系统混合信号单片机，片内集成了两个16位1Msps的ADC、两个10位200心ps的DAC和八个lO位ADC，*可以满足电磁流量计信号处理系统的应用需求，不需要再另外扩展模拟外设。此型号单片机采用与805l兼容的c口．5l内核，有多达59个数字I／o口，使用方便，功能丰富，为系统设计提供了极大的便利。
本论文的主要内容之一就是采用基线控制的反馈式信号处理方法，基于混合信号单片机C805lF060，开发电磁流量计的信号处理系统，利用DAC的定时更新作为反馈信号消除信号的零点漂移，完成流量信号的采集、放大和滤波。
1．5．2论文编排
本论文共分六章，后续章节安排如下：
第二章介绍了智能电磁流量计的磁场理论基础——权重函数的物理意义和实际应用，并在权重函数理论的基础上引入非均匀磁场电磁流量计，详细阐述了其磁场设计思路。
第三章提出了计算电磁流量传感器鞍状励磁线圈磁场分布的计算方法—— 折线近似法；并通过实验证明了，这是一种简单可行的算法；利用此算法对不同形状不同尺寸的励磁线圈的传感器性能进行分析比较。
第四章从电磁流量计信号处理中要解决的问题入手，针对比较困难的零漂消除，介绍了基线控制的反馈式信号处理方法；并且给出了基线控制法新的实现形式，这部分是信号处理系统设计的原理。
第五章信号处理系统的设计，是本论文的核心组成。先从需求分析的角度以模块化的形式介绍了系统的整体设计思路；然后分别从硬件和软件两个方面，就设计中的关键技术和重点难点问题的研究，做出介绍和总结；最后是该系统的实验及结果分析。
第六章是本文的总结，指出了研究内容的不足，并针对有待完善的研究内容和方向，提出了下一步的工作展望。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、插入涡街流量计、智能涡街流量计，更多信息请访问开封中仪网站：
