低功耗電池供電電磁流量計研究與設計 三十

4.3.2 電磁流量計低通濾波電路

由傳感器測量電極檢測到的電壓信號，經過儀用放大電路后變為單端信號。為保證第一級儀用放大器工作在線性區域，所以儀用放大器的輸出增益不高，輸出信號不能直接進信號采樣，還需要再放大數百倍。同時需要注意的是，高倍多級的放大必須預防放大器的自激振蕩。由于測到的電壓信號屬微弱信號，干擾信號的幅度相對較大，此外，測量電路及器件本身存在噪聲外，還有電磁干擾、靜電干擾等成不同頻率的干擾成分。嚴重時這些噪聲可能淹沒真正的流量信號，使得測量系統無法獲取有用的流量信號。因此，流量信號在采集前需要進行濾波處理，將不同頻率的噪聲干擾抑制掉，用以提高測量系統的信噪比。由于流量信號與勵磁信號同頻率是6.25Hz，屬低頻信號，所以設計使用低通濾波電路。 低通濾波器在電路中的作用是讓有用的低頻信號順利通過，并得以放大。而對于高頻的、雜散無用的干擾信號，則有很大的衰減作用。在濾波性能的概念中，可以通過的頻率范圍為通帶，不能通過的頻率范圍為阻帶。通帶和阻帶的界限頻率稱為截至頻率。濾波器的頻率特性用Q值（品質因素）來衡量。Q值越高，靈敏度越高，頻率選擇特性越好，通帶越窄。濾波電路分有源濾波和無源濾波。由RC網絡組成的無源濾波電路結構簡單，但是它的選擇性差，帶負載能力差，而且電路元件對信號功率的消耗較大，一般只用作低性能濾波器。由集成運放和RC網絡共同組成的濾波電路，由于集成運放是有源器件，屬于有源濾波電路，可以補償損失的能量，并且具有選擇性好、帶負載能力強的特點。

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