電磁流量計抗干擾技術探討  三

除使用數字濾波器外,在A /D輸入端設置RC模擬低通濾波器還可以帶來其他作用。在實際測量觀察到的流量信號中存在尖脈沖噪聲,可能使模數轉換器飽和,導致數字濾波器失效,使用模擬濾波器可以提前剔除這些信號。

1. 3　共模干擾、串擾產生機理及對策

共模干擾的產生主要是由于電磁屏蔽缺陷、接地不良、雜散電容等引起返回電流不平衡。共模干擾可能導致電路某些參考電位變化,是造成電磁流量計零

點漂移的原因之一;同時共模信號產生很高的輻射電場使電路的電磁兼容性惡化。串擾是由于印刷電路板設計電磁兼容性考慮不足造成信號質量下降,特別是

高速走線和模擬電路易受到影響。對由共模干擾信號導致的參考電位變化,應用中流量電壓采用差分形式,通過雙絞線送入放大器,前端放大器選用高共模抑制比、低漂移、高輸入阻抗的運放,可以有效抑制共模干擾。此外,電磁流量計電路板設計符合電磁兼容性要求降低串擾對信號的影響:使用滿足功能要求的速率盡可能低的邏輯器件。選用在邏輯狀態變換過程中輸入電流消耗更小的元件。盡可能選擇表面封裝的元器件。合理安排元件布局,模擬與數字部分隔離,防止數字信號影響模擬信號。適當配置去耦電容,選擇合適的電容容量,去耦電容盡量靠

近元器件。對于敏感信號回路,如時鐘信號、模擬輸入信號嚴格控制回路面積。鋪設地平面提供低阻抗信號回路,加強屏蔽效果。

1. 4　其他干擾對策

電化學極化電動勢干擾是被測液體中電解質在感應電場作用下在電極表面極化產生的,是電磁流量計零點漂移的主要原因之一。采用交流勵磁方式可以有效地減小極化電動勢,此外在應用中微處理器運算時將兩次流量電壓采樣值相減,這樣不但可以減小極化電動勢,而且可以補償由共模干擾帶來的零點漂移。

泥漿干擾是在測量泥漿、纖維漿等固液兩相特性液體時,固體顆粒或者氣泡與電極發生摩擦,在電極表面的電化學電動勢突然變化,電磁流量計傳感器輸出信號輸出尖峰脈沖狀干擾。在低頻勵磁情況下,泥漿干擾產生的尖脈沖數量級大,極大地影響流量的準確測量,在實際設計中,采用多種信號處理混合方式抑制噪聲。

電磁流量計