电磁流量计信号处理问题
电磁流量计信号处理问题
在现行的电磁流量计中，低频矩形波励磁方式(1(eyed d．c field)成了主要的励磁形式。在理论上，它使工频干扰、励磁相位干扰、电极极化以及零点漂移等干扰有了可克服的途径【3们。所谓低频矩形波励磁，是一种励磁周期为工频周期的整数倍且励磁过程为正负恒值周期交替的矩形波励磁。但随信号处理方法的不同，将使对应电磁流量计的静动态流量测量性能有所差异。理想的信号处理方法应保持电磁流量计基本原理上的纯线性和快速响应特性‘311。但在实际的电磁流量计中，电极瘌b上叠加了一系列的干扰信号【321。一般得到的信号
式中，第二、第三项为磁场变化时产生的正交与同相干扰(若磁场不变时，此两项为零)；内为零点漂移干扰(实际电极两端内阻可达几兆欧量级，致使信号中积累起较大的零点漂移值)；％为共模干扰(若通过差分放大器，即可基本消除此项干扰)；％为电极间可能产生的极化电压干扰和工频进入的串模干扰(对于恒定磁场励磁时极化电压干扰将使信号*饱和而无法反映％6的值)。图4．1中，磁场B是一种常用的低频矩形波励磁形式，电势信号￡是对应励磁方式下的典型信号形式【231，信号e中的尖峰主要是由励磁正负变化时引入的干扰， 而伽即是信号中的零点漂移干扰。显然，在f1和免时刻附近，矩形波励磁磁场恒定不变，则信号中就没有式(4-1)的磁场正交与同相干扰，这就是低频矩形波励磁方式给电磁流量计的信号处理带来的一个优点。同时，由于低频矩形波励磁方法基本减弱了电极极化干扰，即式(4．1)中的印主要是工频引入的串模干扰。若假设信号通过差分放大器，则在图4-1的“或赴附近的信号为P 2口曲+Po+％ (4-2) 图4．1基本信号关系
从低频矩形波励磁方式下电磁流量计运行原理【25，26，271可知，要实现对流体流速感应电势％6的准确测量，可利用以下基本关系。
A．若低频矩形波励磁周期是工频周期的整数倍，则e口6可由式(4．1)的流体流速感应电势信号决定。
B．在一个励磁周期下，图4．1中的fl和赴点为工频串模干扰的等效干扰点， 于是在一个低频矩形波励磁周期下有对流体流速感应电势％信号的一次基本算式“。O：)=PO．)一PO：)=2e西(4．3) 式(4．3)给出了智能电磁流量计信号测量的基本算式。但若要高精度、高动态响应地得出流体流速感应电势％信号值，对应的信号处理方法将需要解决下列两个问题【261。
，图4．1的低频矩形波励磁周期实际已成为对流体流速哟基本采样周期。如要提高电磁流量计的动态响应速度，应采用最小的低频矩形波励磁周期(即工频周期的l倍)；而采用较大的低频矩形波励磁周期时，却有利于减弱信号P 的尖峰影响，并有利于减小零点漂移印的累积以使信号零点较为稳定。即存在对信号的动态响应与零点漂移稳定性问题。
第二，实际的‰值一般(几十微伏级)小于信号中零点漂移印值(达百毫伏级)，约为印×103，因此要保证高精度地实现基本算式(4-3)，须通过信号处理手段使信号‰6在数值上大于零点漂移勖。即存在既要基本消除零点漂移值印，又要有效地放大感应电势信号‰的问题。对上述两个问题的不同解决途径将引出不同的信号处理方法。本节就如何有效地放大感应电势信号岛6和提高信号动态响应速度两个方面对信号处理方法进行探讨，提出一种较理想的基线控制法信号处理方法。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：
