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電容式電磁流量計的去噪問題
2013-03-17
電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制作的流量計，在實際研發(fā)中會遇到許多噪聲問題。圖1列出其每個組成部分可能引入的噪聲，這些噪聲以不同的形式和方式進入測量系統(tǒng)，成為提高信噪比和測量精度的障礙。本文通過分析傳感器前端遇到的噪聲的產(chǎn)生機制得出對應(yīng)的解決方案。
以往的電磁流量計的電極部分是以金屬導(dǎo)體的形式與被測液體產(chǎn)生接觸的，被測流體流動時與電極部分產(chǎn)生碰撞形成不規(guī)則的雜散噪聲。使用電容式電磁流量計，電極部分不與被測流體直接接觸而是透過管壁與流體的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)。
使用導(dǎo)電片為電極附著在測量管道外形成電容式電極，進而管道內(nèi)表面無任何其他物質(zhì)，被測流體在管體內(nèi)暢通無阻，沒有雜散噪聲產(chǎn)生。
此干擾來源之一是外部電場，主要是工頻電場以串模耦合形式通過被測流體等外部媒介進入系統(tǒng)內(nèi)部，其次是系統(tǒng)供電電源和勵磁信號引入的工頻形式的干擾，此工頻干擾的特點是幅值遠大于流量信號且無處不在并隨工作現(xiàn)場的不同其形式如頻率、幅值也有所變化。
消除其串模干擾的方法是將被測流體良好接地，使此工頻信號成為整個系統(tǒng)的基準電壓，整個系統(tǒng)的零電位隨串模信號的變化而變化，但其內(nèi)部的電壓是不隨其變化的。再就是窄帶濾波，去除信號處理板引入的工頻噪聲。
1.1.5共模/差模干擾
外部干擾電場耦合進入傳輸線部分，具有混合有共模和差模形式的干擾，此干擾具有不確定性，隨時間地點的不同而變化。去除方法是將傳感器與放大電路的長連接線以雙絞線的方式纏繞，從而減小回路面積以降低差模形式的感應(yīng)電壓。由于傳輸線間很接近，使得每纏繞兩圈分別獲得的容性耦合干擾大小相等而極性相反，進而消除了整根雙絞線引入的差模干擾，在后期的放大電路中使用運算放大器進行差動放大消除共模干擾。
來源：電池測試儀 http://www.91zenqing.cn/
以往的電磁流量計的電極部分是以金屬導(dǎo)體的形式與被測液體產(chǎn)生接觸的，被測流體流動時與電極部分產(chǎn)生碰撞形成不規(guī)則的雜散噪聲。使用電容式電磁流量計，電極部分不與被測流體直接接觸而是透過管壁與流體的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)。
使用導(dǎo)電片為電極附著在測量管道外形成電容式電極，進而管道內(nèi)表面無任何其他物質(zhì)，被測流體在管體內(nèi)暢通無阻，沒有雜散噪聲產(chǎn)生。
此干擾來源之一是外部電場，主要是工頻電場以串模耦合形式通過被測流體等外部媒介進入系統(tǒng)內(nèi)部，其次是系統(tǒng)供電電源和勵磁信號引入的工頻形式的干擾，此工頻干擾的特點是幅值遠大于流量信號且無處不在并隨工作現(xiàn)場的不同其形式如頻率、幅值也有所變化。
消除其串模干擾的方法是將被測流體良好接地，使此工頻信號成為整個系統(tǒng)的基準電壓，整個系統(tǒng)的零電位隨串模信號的變化而變化，但其內(nèi)部的電壓是不隨其變化的。再就是窄帶濾波，去除信號處理板引入的工頻噪聲。
1.1.5共模/差模干擾
外部干擾電場耦合進入傳輸線部分，具有混合有共模和差模形式的干擾，此干擾具有不確定性，隨時間地點的不同而變化。去除方法是將傳感器與放大電路的長連接線以雙絞線的方式纏繞，從而減小回路面積以降低差模形式的感應(yīng)電壓。由于傳輸線間很接近，使得每纏繞兩圈分別獲得的容性耦合干擾大小相等而極性相反，進而消除了整根雙絞線引入的差模干擾，在后期的放大電路中使用運算放大器進行差動放大消除共模干擾。
來源：電池測試儀 http://www.91zenqing.cn/
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