電磁流量計的干擾信號有哪些
發(fā)布時間：2023-07-30 14:12:49來源：hseauto.cn來源：..
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電磁流量計的干擾信號有很多，這些干擾信號會和實際的流量信號相混合，產(chǎn)生一種十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理情況。因此，要提高電磁流量計對液體的測量精確度，就必須對這些干擾信號產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析與總結(jié)，以便有針對性地采取抗干擾措施，電磁流量計的常見影響因素如下。
1.1正交干擾
電磁流量計的磁路系統(tǒng)包含有兩個勵磁線圈，而導(dǎo)管內(nèi)的液體與傳感器電極及轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)組成了一個閉合的回路。理論情況下，磁力線應(yīng)與閉合回路相平行，但是由于裝配過程中的誤差，導(dǎo)致磁力線不可能完全平行于這一閉合回路，出現(xiàn)部分磁力線成一定角度穿過回路的現(xiàn)象，這引起了即使沒有液體流動的情況下，傳感器的電極上也會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，就形成了正交干擾的基本形式。
當(dāng)磁力線圈中的電流發(fā)生變化時，由于傳感器電極的作用，在磁場發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程中，兩個電極所形成的閉合回路會產(chǎn)生相反的感應(yīng)電壓，當(dāng)磁場再次發(fā)生變化時，傳感器的電磁回路又會再次產(chǎn)生相反的感應(yīng)電壓。由于磁力線圈磁場的變化總是由一個穩(wěn)定狀態(tài)向另一個穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，再由此狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓲顟B(tài)，因此，所引起的電極反向感應(yīng)電壓也具有相似的特質(zhì)，說明正交干擾的產(chǎn)生只與磁力線圈的磁場變化有關(guān)，與實際被測的液體流量無關(guān)。因此，磁力線圈的勵磁頻率是正交干擾強(qiáng)弱的主要影響因素。
1.2同相干擾
在電磁流量傳感器中，部分主磁通會在流體內(nèi)部形成正交干擾的閉合渦電流，由于交變電流的產(chǎn)生會導(dǎo)致出現(xiàn)交變磁場，而引起與之正交相連的二次磁通產(chǎn)生，同時因二次磁通的影響，又會引起與二次磁通正交相連的渦電流產(chǎn)生，這就是同向干擾產(chǎn)生的主要原因。
下式是由正交干擾公式經(jīng)過微分得到的同向干擾公式，通過公示可知，同相干擾與流量信號相位相同，大小與流量無關(guān)，因此很難將同向干擾產(chǎn)生的信號與流量信號進(jìn)行分離，只能通過減少磁路系統(tǒng)的勵磁頻率來降低同向干擾信號的影響。
er=ω2Bmsinωt=（2πf）2Bmsinωt
式中：er為同相干擾電壓；f為為勵磁頻率；ω和t為常量。
1.3串模干擾與共模干擾
串模干擾是在單端信號輸入的同時，還有多種干擾信號與其疊加在一起成為前置放大器的輸入信號。若干擾信號過大，容易導(dǎo)致放大器飽和而無法正常工作。當(dāng)設(shè)備存在漏磁問題時，也會在周圍形成很強(qiáng)的交變磁場，從而會引起串模干擾的形成。為了降低串模干擾產(chǎn)生的影響，現(xiàn)階段的流量傳感器通常將“零阻值”的被測流體作為轉(zhuǎn)換放大器的接地端，而傳感器的兩個電極作為放大器的輸入端，這就很好的抑制了幅度相等和極性相同的串模干擾。 共模干擾主要是由于靜電干擾引起的，一般情況下，共模干擾不會直接影響測量的結(jié)果，但是若轉(zhuǎn)換放大器的輸入?yún)?shù)存在不對稱問題時，共模干擾就會轉(zhuǎn)變?yōu)榇８蓴_來影響最終的測量結(jié)果，將電解質(zhì)與金屬材料圈和電極進(jìn)行屏蔽能夠有效地降低共模干擾的影響。
1.4直流干擾
在被測液體與電極和接液部件接觸過程中，電解質(zhì)中的正負(fù)離子會分別作定向運(yùn)動，這會使被測液體在電極和接液部件之間形成電位差，通常將這種現(xiàn)象稱為極化現(xiàn)象。理論上來說，兩電極A和B對接液部件的電位e1、e2大小相等、方向相反，此時兩電極的電位差等于零。但是，若兩電極的材質(zhì)或表面狀態(tài)存在差異，此時A、B電極之間的電位差就不為零，這就形成了極化電壓，極化電壓與共模狀態(tài)的電壓e3一起疊加在流量信號中，被輸入轉(zhuǎn)換器的差動放大器。當(dāng)極化電壓過大，則會對差動放大器的輸入端造成較大影響，導(dǎo)致信號無法放大或流量信號的輸出波動過大，從而降低了電磁流量計的測量精度。
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