德betway西汉姆下载流量計中幹擾問題探討

    德betway西汉姆下载流量計中幹擾問題探討
    摘要　在簡要闡述了電磁流量計的幾種勵磁方式的基礎上,分析了低頻矩形波勵磁技術中常見的幹擾及其影響,提出了相應的處理措施,以電磁流量計的穩定運行。
    1　引　　言
   德betway西汉姆下载流量計是根據法拉電磁感應定律製成的一種測量導電性液體(ti) 體(ti) 積流量的儀(yi) 表。隨著微電子技術的發展,電磁流量計的勵磁方式經曆了直流勵磁、交流勵磁,同時技術有了進一步的提高,應用也越來越廣泛。由於(yu) 其具有對液體(ti) 適應性較強的特點,在現代工業(ye) 中,已成為(wei) 測量液體(ti) 流量的。在現有的電磁流量計中,交流低頻矩形波勵磁方式已成為(wei) 主要的勵磁方式。電磁流量計采用交流勵磁雖有一定的,但隨之而來的電磁幹擾,就成為(wei) 很麻煩的問題,特別是電磁幹擾信號與(yu) 有用的信號混在一起,它們(men) 不僅(jin) 成分複雜,而且有時候幹擾信號還會(hui) 比流量信號大[1]。在這種情況下怎樣抑製和排除這些幹擾,提高信噪比就成了研製和使用電磁流量計的一個(ge) 重要的技術關(guan) 鍵問題。
    2　低頻矩形波勵磁技術中幹擾的分析
    低頻矩形波勵磁技術是結合了直流勵磁和交流勵磁技術的,同時避免了它們(men) 缺點的一種勵磁技術低頻矩形波勵磁技術隨著集成電路技術和同步采樣技術的發展和實用化在電磁流量計中得到廣泛應用。它的勵磁磁場波形[2]如圖1所示。其頻率通常為(wei) 工頻的偶數分之一。(一般為(wei) 1/2～ 1/32)。從(cong) 圖1(a)中可以看到在半個(ge) 周期內(nei) ,磁場是一恒穩的直流磁場。它具有直流勵磁技術受電磁幹擾影響小,不產(chan) 生渦流效應,正交幹擾和同相幹擾小等特點;但從(cong) 整個(ge) 時間過程看又是一個(ge) 交變信號,具有正弦波勵磁技術基本不產(chan) 生極化現象,便與(yu) 放大和處理信號。避免直流放大器零點漂移、噪聲等的。所以低頻矩形波勵磁技術具有很的抗幹擾。但從(cong) 圖1(c)中也可以看到實際低頻矩形波勵磁方式中,由於(yu) 勵磁電流矩形波存在上升沿和下降沿,在上升沿和下降沿也必然存在正交幹擾,雖然很快會(hui) 消失,但沿越陡正交幹擾電動勢也越大。
    另外除了由於(yu) 勵磁電流引起的正交幹擾,在電磁流量變送器中,由於(yu) 兩(liang) 電極的引線處於(yu) 交變磁場中,當變送器通電後,在引線的閉合回路內(nei) 就產(chan) 生出感應電動勢。
    3　對抗幹擾方式的分析
    3.1　變送器的調零法
    要消除由於(yu) “變壓器效應”產(chan) 生的正交幹擾,主要有兩(liang) 種方法:一種是人為(wei) 的造成一個(ge) 與(yu) 正交幹擾幅值相同的信號去與(yu) 幹擾信號相互抵消;另一種是讓引出線組成的閉合回路在磁場交鏈的磁通所形成的電流之代數和為(wei) 零[3]。下麵主要討論後一種方法。
    圖1　低頻矩形波勵磁波形
    如圖2所示,這種方法是在一個(ge) 電極上引出兩(liang) 根導線,分別接在電位器的兩(liang) 端,另一個(ge) 電極的引出線和電位器的中端分別接到轉換器的輸入端,即Rsr的兩(liang) 端。這樣就形成了兩(liang) 個(ge) 閉合回路Ⅰ和Ⅱ ,在閉合回路Ⅰ中感應產(chan) 生的電動勢e和閉合回路Ⅱ中感應產(chan) 生的電動勢e′,各自形成電流i和i′。i和i′分別經過電位器的中端加到轉換器的輸入電阻Rsr上。因為(wei) 這兩(liang) 個(ge) 電流的方向是相反的,當被測液體(ti) 的流速為(wei) 零時,調整電位器觸點的位置,可以找到一個(ge) 平衡點,使兩(liang) 個(ge) 閉合回路的電流大小相等,而方向相反,這樣就可以相互抵消。其關(guan) 係可用下式表示,因:
    式中: r′為(wei) 變送器內(nei) 阻,R1和R2分別為(wei) 電位器左側(ce) 和右側(ce) 的電阻,f1和f2分別為(wei) 通過回路Ⅰ和Ⅱ磁通。因流經轉換器輸入阻抗Rsr的電流i和i′之差,即:
    因此,從(cong) 理論上講,用這樣的方法可以把因變送器產(chan) 生的正交幹擾*消除。但由於(yu) 製造工藝的原因,不可能*消除,所以還必須采取其他的措施。
    3.2　同步采樣技術
    當信號連續時,我們(men) 可使用同步采樣技術對信號進行采樣[4]。但要注意采樣區域、寬度、對稱度、及采樣的起始點的選取,特別是在小流量情況下,對電磁流量計的測量精度有較大的影響。采樣頻率要選為(wei) 工頻周期的整數倍。這樣即使混有幹擾信號因其采樣時間為(wei) 完整的工頻周期,其平均值也為(wei) 零,幹擾電壓不起作用。
    3.3　數字濾波技術
    數字濾波技術是智能儀(yi) 器中常采用的技術,能夠完成模擬濾波器不能完成的功能,很容易解決(jue) 脈衝(chong) 幹擾剔除、數字電路毛刺幹擾消除、A/D轉換器的抗工頻能力以及輸入微處理器數字的性等問題。
    3.4　接地
    由於(yu) 電磁流量計中變送器的輸出信號很小,為(wei) 了提高儀(yi) 表抗幹擾的能力,變送器輸入回路的零電位必須接地[5]。同時,變送器的測量管外殼接地可以起屏蔽作用,減小外界和激磁係統本身的電磁場幹擾[6]。必須強調,流量計一定要單獨接地。因為(wei) 若與(yu) 其他儀(yi) 表或電氣裝置共同接地,接地線中的漏電流對測量信號將產(chan) 生串模幹擾,嚴(yan) 重時流量計將無法工作。另外,接地點應遠離大型用電器,避免地電流串入流量計,造成幹擾源。