智能電磁流量計抗干擾技術研究

　　電磁流量計是一種測量儀器，其基于由磁場中的導電流體的運動產生的感應電勢來計算流體的流速。其基本工作原理是電磁感應定律。因此，電磁耦合靜電感應是電磁流量計干擾噪聲的主要來源。電化學干擾噪聲是電磁流量計干擾噪聲的第二個來源。第三個emi噪聲源是電磁流量計的電壓和頻率波動。

　　上述三種噪聲的來源，機理和特征是不同的。對電磁流量計的影響方式不同，相應的抗干擾措施也不同。結合智能電磁流量計雙頻矩形波激勵的研究工作，探討了智能電磁流量計的抗干擾技術，并提出了一些抗干擾措施，供智能電磁流量計的研究和設計參考。儀器。

　　2物理機理，電磁流量計干擾噪聲的特點及其對策為了探討電磁流量計的抗干擾技術，首先必須對電磁流量計的物理機理進行干擾噪聲和特征分析研究，并根據所有特點采用各種干擾噪聲對應的抗干擾措施，以提高電磁流量計的抗干擾能力。

　　2.1工頻干擾噪聲

　　工頻干擾噪聲是電磁流量傳感器的勵磁繞組與流體，電極和放大器的輸入回路之間的電磁耦合。二是電磁流量計工作現場工頻共模干擾。第三是電源引入的電源頻率的串聯模式干擾。電磁流量傳感器激勵繞組和流體首先，電極，放大器輸入電路產生的電磁干擾產生的電磁干擾在電磁流量計中產生最大的影響，其性能在不同的激勵技術下具有不同的形貌，性能，與抗干擾措施也不同，電磁流量傳感器原理如圖1(a)所示。在工頻正弦波激勵磁場下，耦合工頻電磁干擾噪聲形式的正交干擾(見圖1b)，又稱電壓互感器，其特點是干擾噪聲幅度和頻率與工頻正弦波成正比激勵，信號相位滯后流動電位90°，交通信號和振幅電位大數量級。

　　對于工頻共模干擾和串聯模式工頻干擾是常見的干擾，主要是由于電磁屏蔽缺陷，分布電容耦合，電磁流量計產生的壞地，輸入保護技術，高輸入阻抗，高共模抑制比率自舉前置放大器和重復接地技術，寬脈沖工頻同步采樣技術，提高工頻干擾能力。

　　2.2流體介質特性引起的電化學干擾噪聲

　　(a)電化學極化電位干擾是由電極感應電動勢的極性差異引起的電極表面電解質極化引起的。盡管通過使用正負交變激勵磁場可以顯著降低極化電位的順序，但是不能完全消除極化電位干擾。

　　(b)泥漿干擾是指當測量液體和固體兩相導電流體(如泥漿和纖維漿料)的流速時，當固體顆粒或氣泡擦過電極表面時，電極表面電化學電位的突然變化并且尖峰脈沖干擾噪聲出現在電磁流量傳感器的輸出信號中。

　　(c)流體流動噪聲是在測量低導率液體(100vscm以下)流體流量時,電極的電化學電勢定期波動,產生隨流量增加而頻率增加的隨機干擾噪聲,具有類似泥漿干擾的1f頻譜特性,因此提高勵磁頻率有助于降低流體流動噪聲的數量級,以提高電磁流量傳感器測量低導電率流體流量的信噪比。

　　2.3供電電源性干擾

　　電磁流量計一般都采用工頻交流電源供電,其電源電壓的幅值和頻率的變化都會給電磁流量計帶來電源性干擾噪聲。對電源電壓的幅值變化,因采用多級集成穩壓,一般而言電源電壓的幅值變化對電磁流量的測量精度影響不大。當電源電壓的頻率波動時,雖然其波動范圍有限,但對電磁流量計測量精度影響較大。