電磁流量計低勵磁方法的探討 二十四

因此，如何降低微分干擾和同相干擾直接決定了電磁流量計的零點穩定性和測量準確度。

對于目前國內外廠家廣泛采用的低頻矩形波勵磁方式和低頻三值矩形波勵磁方式來說，選用矩形波作為勵磁波形，由于勵磁線圈存在著電感和電阻，矩形波勵磁電流流過勵磁線圈時，由一個穩態換向另一個穩態時，磁化電流并不是立刻達到穩態，而是需要一段時間的積分變化過程。也就是說，矩形波勵磁的上升沿和下降沿都存在一段隨時間的積分變化過程。微分干擾產生過程是：當勵磁電流由一個穩態轉換為另一個穩態時，磁場開始以一定的速率向另～個穩態轉換，在達到穩定前，電極引出回路有與磁場相反的微分形式的感應電壓發生。隨著時間的改變，磁場又以一定的速率向另一個穩態轉換，電極引出回路又有反向的感應電壓發生。于是這一周期過程中，電極引出線回路得到的感應電壓是一個正的微分變化狀態的電壓波形和一個負的微分變化狀態的電壓波形。由式(2--6)可知，微分干擾的幅值與．dB成正比，而對于矩形波來說，在勵磁電壓出一個穩態轉化到另一個穩態時，掣趨向于無窮大，因此，此勵磁方式下的微分干擾幅值極大，足以使前級放大器達到飽和，導致零點穩定性降低，如圖2—3所示。而且此微分干擾經信號處理電路處理后仍然存在明顯的微分干擾， 為了降低矩形波勵磁所產生的微分干擾，作者提出了梯形波勵磁方式。即采用梯形波取代矩形波，既具有了矩形波的穩態部分，利于感應電動勢信號的采集與處理，又可以很好的減小輩，從而降低微分效應對于小流量測量準確度的影響。采用梯形波勵磁方式后，可以從圖2—5和圖2—6看出，不論是前級放大后，還是信號處理電路處理后的流量信號，與矩形波勵磁相比，其微分干擾明顯減小。

同時，采用三值梯形波勵磁方式，在采樣方式上，可以采用動念零點補償來進一步提高零點穩定性。這種方法是近似認為在三值勵磁過程中，零值勵磁部分的傳感器產生的感生電動勢信號與儀表的實際零點漂移值具有很大的相關性，從而利用零值勵磁階段的感生電動勢信號動態補償在『F或負勵磁階段的感生電動勢信號中的零點漂移部分，從而提高零點穩定性。具體實現方法將在下文中介紹。

通過以上分析可以看出，電磁流量計的低頻矩形波勵磁技術，雖然相對以前的各種勵磁方法均具有一定的優勢，但是在微分干擾和同相干擾方面仍存在一定的不足，由于矩形波高低電平的快速、頻繁變化，勢必會引入極大的微分干擾和同相干擾，而且，由于這兩種干擾的幅值與流速沒有關系，在小流速測量中，必然造成信噪比明顯下降，測量準確度明顯降低。

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