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电磁流量计

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电磁流量计串模干扰

来源:江苏宏佳仪表有限公司作者:admin发表时间:2019-01-28 08:17

  电压信号的输出形式通常有两种。一种是一个信号输出端子和一个基准点接地端子,我们称为单端信号输出;另一种是除了一个基准点接地端子外,还有两个信号输出端子,它们的幅度大小相等、方向相反,成为差动形式输出。我们把差动信号形式的电压输出称为双端信号输出。采用单端信号输出时,混入信号中的干扰很难被分离开来。于是造成测量放大器的饱和,破坏了线性度。因此,20世纪60年代以后的电磁流量计传感器,大都采用两个测量电极都不接地,而是采用被测流体作为接地基准点的双端信号输出形式。
  单端信号输出形式中混入的干扰,被称为串模干扰。在工业自动化仪表中,又称正态干扰、常模干抗、横向干扰等。
  电磁流量计传感器的有用信号、干扰源信号和地电流在接地电阻上的压降叠加一起进入转换放大器放大,因此真正有用的信号很难分辦出来。
  串模干扰的来源是电磁干扰和静电千扰。对于电磁流量计,电磁干扰主要是在传感器附近有大功率磁场设备存在,由于设备的漏磁,周围产生较强交变磁场,当交变磁通穿过A、B、C和D信号线回路,就会在回路中感应出电动势,形成串模干扰。
  对于单端信号输出,当电磁流量计传感器与转换放大器两点接地时,有接地电阻存在,接地回路的杂散电流、大功率电气设备因绝缘不良漏电、三相动力电网负载不平衡,从而零线有较大的电流,使接地电阻产生电压降,这些都是产生串模干扰的重要原因。第二种情形是传感器和转换放大器附近有高压电气设备时,高压通过杂散电容耦合在转换放大器的输入回路产生干扰电势。对于交变磁场造成的串模干扰,可以采用下述方法选行抑制。
  a.使用双绞信号线,因其无定向,使感应电势互相抵消;
  b.在转换放大器的输入端子的前面设置低通滤波器,可以抑制进人放大器的高频感应电势。
  对于静电干扰,抑制的办法是静电屏蔽和良好接地,尤其要一点接地。在电磁流量计应用中,不仅注意到传感器结构上对励磁线圈与电极的静电屏蔽、金属测量管良好地接地,而且最好采用专用的多层屏蔽电缆,来降低电磁感应和静电感应对信号的影响。
  实际上,在双端信号输出的电磁流量计中,类似两个单端的信号输出回路,同样也存在串模干扰的影响。而且,信号中叠加的串模干扰多数是与供电电源频率一致的干扰电压。低频矩形波励磁转换器利用同步采样时间为供电电源周期的整数倍,使采样的串模干扰的正、负面积相等,平均值等于零,有效地抑制了串模干扰。