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電磁流量計流量（流速）信號
關鍵字：電磁流量計 日期：2013-1-17 9:29:17
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電磁流量計流量（流速）信號
傳感器測量電極上得到的電壓信號提供給轉換器，由F式表示 
上式右邊第一項與流速（或流量）成正比，稱流速信號（或流量信號）：其他與流速無關的部分認為是附加噪聲。以下考慮流速信號的電學參最。參照勵磁方式，分析流速信號電壓的基本特征，以便轉換器對流速信號能夠有效地、針對性地放大、處理和數據采集等。
(1)頻率
流量信號是由勵磁磁場感應的，其電學特性與勵磁電流各參量有關。信號的頻率與勵磁頻率是一致的。從降低傳感器零點，保持穩定的角度出發，通常采用6.25Hz，甚至低到1Hz勵磁頻率；扶降低流體極化電壓引起輸出擺動的角度出發，勵磁頻率在數十赫茲至100Hz;為降低低電導率時流動噪聲的影響，勵磁頻率可能達到I60H2。總之，電磁流量計的信號頻率都比較低，而且，當勵磁頻率一旦確定下來以后，信號頻率基本上不會改變。這就是說，轉換器的放大電路可以設計成具有選頻的低頻被大器，用以抑制各種高頻干擾，提高信噪比。
(2)相位與波形
流量信號與工作磁場的相位和波形基本一致。也就是說，流量信號與勵磁電流的相位和波形基本一致。只是由于金屬測量管的渦電流以及勵磁線圈的電感和電阻產生的滯后作用，流量信號存在一定移相或者波形的前沿和后沿存在積分過程，這一相移或積分過程對于大口徑傳感器尤為明顯。
(3)幅度
流速信號的電壓幅度與兩電極的距離、磁感應強度以及流速大小成正比關系。一般流體流過傳感器流速Im／s時感應電動勢在ImV以下，甚至0.2mV以下。對于可以測量每秒幾厘米流速的電磁流量計，意味著感應信號可能在幾個微伏的幅值。如此微弱的信號電壓，進行高精度線性測鼉，其噪聲處理的難度是很大的。
(4)內阻
全電路歐姆定律告訴我們，放大器的輸入電阻與信號源的內阻構成分壓電路，有限的放大器輸入電阻并不能將信號源的電壓全部加進放大器，一部分信號電壓將被降在信號的內阻上。為r減小信號電壓的損失，放大器的輸入電阻必須遠遠大干信號內阻．以減小內阻所引起的測最誤差。電磁流量計的測量同樣存在這個問題。這里，首先分析電磁流量計的流量信號內阻。參照圖3 - 62，分析點電極的電磁流量傳感器信號內阻。在絕緣襯里的傳感器測量管內壁，裝有一對接液電極。電極是圓盤狀，直徑為d，電板A和電極B的距離（測量管直徑）為D，d遠小于D。充滿導電液體的管道很長，電極所處介質的電導率a和介電常數e是均質的，對介質內的電流場不致有所改變。或者更直接地說，在這些假定條件下，電極實際上等于埋在各個方向具有無限深層的介質內。設兩電極間的電動勢為e。從圖3- 62可以看出，電流由A電極向介質散流匯集于B電極流出。電流流動時所流過的截面在電極附近最小，以后離電極愈遠愈大。這就是說離電極愈遠電流密度愈小，因而電場強度也愈小。由此可見，在電流經過的途徑每單位長度上．介質對電流的電阻愈遠愈小。這樣，在計算傳感器信號內阻時，可以暫把流體的體電阻視為零，僅計算兩電極與介質相接觸的接觸電阻。 |
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