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，測量準確度明顯降低。電磁流量計是法拉第電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用，導(dǎo)電流體在磁場中流動切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此感應(yīng)電動勢是一個微弱的交變信號，且此信號內(nèi)阻高，為兆歐級，同時噪聲信號多，尤其為50hz工頻干擾，幅值遠遠大于流量的感應(yīng)電動勢信號。信號處理電路是傳感器和單片機系統(tǒng)的中介，它是測量系統(tǒng)中硬件的關(guān)鍵部分，作用是將傳感器的感應(yīng)電勢信號(微伏至毫伏級的交流信號)轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C可接受的直流信號。
由于信號傳輸線的影響和電極表面阻抗的變化，進入信號調(diào)理電路的信號夾雜有微小的直流分量，如果讓其直接進入放大器，在很大的放大倍數(shù)下，一對電極信號中的直流分量的差值很容易使放大的信號失真，甚至使放大器飽和而不正常工作，為此采用高通濾波器來實現(xiàn)隔直。在設(shè)計高通濾波器時，應(yīng)保證其截止頻率很小，以使信號順利通過。如果電容太大，微小的交流信號將難以通過，所以希望電阻數(shù)值取得很大。當勵磁電流由一個穩(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的微分變化狀態(tài)的電壓波形。
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)對于小流量測量準確度的影響。 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。
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