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电磁流量计怎么消除干扰


文章日期:2019-08-08|阅读数:


电磁流量计怎么消除干扰?在使用电磁流量计的时候可能会遇到干扰,那么要如何抗干扰呢?今天给大家介绍一下电磁流量计抗干扰的方法。
 
电磁流量计怎么消除干扰
 
智能电磁流量计抗干扰措施
 
1、新型励磁技术是提高智能电磁流量计抗干扰能力的重要手段
 
电磁流量计励磁技术的发展,不仅减弱电极极化电势、泥浆干扰、流动噪声的影响,又能改变工频干扰的形态,便于同步采样技术处理工频干扰噪声,以避免工频干扰的影响。目前电磁流量传感器采用工频频率同步三值低频矩形励磁和双频矩形波励磁,从而提高电磁流量计整个抗干扰能力,提高电磁流量计的测量精度和可靠性。
 
2、前置放大器的设计是提高抗干扰能力的首要环节
 
电磁流量传感器输出流信号十分微弱,内阻抗较高,因此高输出入阻抗、低漂移、低噪声、高CRMM前置放大器才能满足抗同相共模干扰的要求。前置放大器采用JFET高输入阻抗电压缓冲器,低漂移低噪声减法器,精密电阻精心匹配组成仪用放大器,并采用输入保护技术,共模电压自举技术和接地技术大大提高抗共模干扰的能力,抑制零点漂移的影响。
 
3、同步采样的频度补偿技术
 
同步采样和工频电源频率监视补偿技术,是提高抗流量信号电势中混入工频干扰和工频电源频率波动产生工频干扰能力的有效方法。同步采样技术,其采样脉宽为工频周期的整数倍,使流量信号电势中工频干扰平均值等于零,以消除工频干扰的影响;工频电源的频率波动补偿是保证频率的动态波动中,励磁电源和采样脉冲得以同步调整,真正实现同步采样技术和同步励磁技术,同步A/D转换,以降低工频干扰的影响。
 
4、采用新型HCMOS系列芯片技术
 
采用74HC系列芯片技术较采用74LS系列芯片其低噪声容限提高2.4倍,高燥声容限提高2.1倍,智能电磁流量计整个硬件采用74HC系列芯片,不仅降低整个功耗,而且提高元器件本身抗干扰能力,为电源流量计小型轻量一体化奠定了基础。
 
5、微处理器系统电源电压监视技术
 
智能电磁流量计中微处理器系统当电源瞬态欠压,励磁开关脉冲动作都会造成微处理器误动作,数据丢失等现象,因此必须采用可靠的复位电路和电源电压监视技术。最简单实用的方法是采用低成本电源配合高灵敏度的电源电压监视器,提高微处理器系统和抗干扰能力。如图4所示微处理器电压监视器,其采用TL7705CP电源电压监视器芯片,具有电源加电、电源瞬时欠压均能产生可靠的复位信号。
 
电磁干扰的分类
 
在工业测控系统中, 电磁干扰是影响正常工作的重要问题,其产生即可能存在于系统内部,即受到自身产生的干扰影响,也可能来自于系统外部,即受到外来干扰的影响。在分析电磁干扰时,系统是指人们设计、管理和控制的电气设备或电子设备整体。
 
1、内部干扰
 
系统内部的干扰源可分为:
 
(1)电源干扰。电源干扰主要是从电源和电源引线浸入系统的。
 
(2)地线干扰。地线干扰是由系统内共用一个地线而引起的,当系统内各部分电路的电流均流过公共地线时,会在地线上产生电压降,形成相互影响的噪声。
 
(3)信号通道的耦合干扰。信号若需要很长的传输线时,信号在传输过程中很容易受到干扰, 导致所传输的信号发生畸变或失真, 所产生的干扰主要有传输线周围空间电磁场对传输线的电磁感应干扰: 当两条或两条以上所传输信号强弱不同的信号线相互靠的很近时, 通过线间分布电容和互感而形成的线间干扰,即传输线的线间串扰。
 
2、外部干扰
 
系统外部的干扰源可分为:
 
(1)自然干扰。自然干扰包括雷电和大气层的电场变化。雷电能在传输线上产生幅值很高的高频浪涌电压, 对系统形成干扰。
 
(2)电力干扰。随着越来越多的电子设备接入电力主干网, 系统中会出现一些潜在的干扰。这些干扰包括电力线干扰、电快速瞬变、电涌、电压变化、闪电瞬变和电力线谐波等。
 
(3)工频干扰。供电设备和输出线都产生工频干扰,若信号传输线有一段与供电线平行, 这种低频干扰就会耦合到信号线上成为干扰。
 
(4)射频干扰。通信设备、无线电广播、电视、雷达等通过天线会发射强烈的电波。
 
(5)静电放电。采用现代芯片工艺,在很小的几何尺寸上元件已经变得非常密集,这些高速的、数以百万计的晶体管的灵敏性很高,很容易受到外界静电放电影响而损坏。
 
(6)汽车杂波.汽车在工作过程中产生甚高频至特高频频段的杂波。
 
(7)放电干扰。局部放电可以分为正电晕放电、负电晕放电和火花放电三种。
 
(8)辉光放电。辉光放电即气体放电。
 
(9)弧光放电。弧光放电即金属雾放电,最典型的弧光放电是金属电弧焊。
 
电磁流量计抗干扰的三大方法。
 
1、微分干扰和工频干扰的消除信号中往往同时存在微分干扰和工频干扰信号,在信号处理电路中的低通滤波往往很难将工频干扰完全滤出。本公司采用同步采样和工频补偿技术,以抑制流量信号电势中混入工频干扰和工频电源频率波动产生工频干扰,并有效除微分干扰。
 
同步采样技术,采样开始时间滞后激磁信号1/4个周期,其采用脉宽为工频周期的偶数倍,消除微分干扰的同时使流量信号电势中工频干扰平均值等于零,以消除工频干扰的影响;工频电源的频率波动补偿是保证频率的动态波动中,激磁电源和采样脉冲得以同步调整,真正实现同步采样技术和同步激磁技术,同步A/D转换,降低了微分干扰和工频干扰的影响。
 
2、零点漂移消除所谓零点漂移,就是当传感器的输入信号为零时,放大器的输出并不是零。零点漂移的信号会在各级放大的电路间传递,经过多级放大后,在输出端成为较大的信号,由于传感器输出的有用信号较弱,零点漂移就可能将有用信号淹没,使电路无法正常工作。
 
因此为了抑制零点漂移,采用三运放的差动电路输入,实现对大内阻的微弱信号采集,以抑制共模信号的引入。一级放大电路之后采用隔直电容,滤除基线零点漂移,防止直流信号过大,超出A/D转换的输入范围。
 
3、其他去除干扰的措施对于由电磁流量计传感器的“变压器效应”所产生的正交干扰,采用“变送器调零法”来消除。
 


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