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電磁流量計(jì)的串模干擾
關(guān)鍵字：電磁流量計(jì) 日期：2013-1-19 8:56:56
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電磁流量計(jì)的串模干擾
電壓信號(hào)的輸出形式通常有兩種。一種是一個(gè)信號(hào)輸出端子和一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子，我們稱為單端信號(hào)輸出；另一種是除了一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子外，還有兩個(gè)信號(hào)輸出端子，它們的幅度大小相等、方向相反，成為差動(dòng)形式輸出。我們把差動(dòng)信號(hào)形式的電壓輸出稱為雙端信號(hào)輸出。采用單端信號(hào)輸出時(shí)，混入信號(hào)中的干擾很難被分離開(kāi)來(lái)。于是造成測(cè)量放大器的飽和，破壞了線性度。因此，20世紀(jì)60年代以后的電磁流量計(jì)傳感器，大都采用兩個(gè)測(cè)量電極都不接地，而是如前文所述，采用被測(cè)流體作為接地基準(zhǔn)點(diǎn)的雙端信號(hào)輸出形式。
單端信號(hào)輸出形式中混入的干擾，被稱為申模干擾。在工業(yè)自動(dòng)化儀表中，又稱正態(tài)干擾、常模干擾、橫向干擾等。圖3- 67所示為串模干擾的等效電路．
圖中所表示傳感器的有用信號(hào)、干擾源信號(hào)和地電流在接地電阻L的壓降疊加一起進(jìn)入轉(zhuǎn)換放大器放大因此真正有用的信號(hào)很難分辨出來(lái)。串模干擾的來(lái)源是電磁干擾和靜電干擾。對(duì)于電磁流量計(jì)，電磁干擾主要是在傳感器附近有大功率磁場(chǎng)設(shè)備存在，由于設(shè)備的漏磁，周圍產(chǎn)生較強(qiáng)交變磁場(chǎng)，當(dāng)交變磁通穿過(guò)A、B、C和D信號(hào)線回路，就會(huì)在回路中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，形成串模干擾。
對(duì)于單端信號(hào)輸出，當(dāng)傳感器與轉(zhuǎn)換放大器兩點(diǎn)接地時(shí)，有接地電阻存在，接地回路的雜散電流、大功率電氣設(shè)備因 對(duì)于交變磁場(chǎng)造成的串模干擾，可以采用下述方法進(jìn)行抑制。
a．使用雙絞信號(hào)線，因其無(wú)定向，使感應(yīng)電勢(shì)互相抵消；
b．在轉(zhuǎn)換放大器的輸入端子的前面設(shè)置低通濾波器，可以抑制進(jìn)入放大器的高頻感應(yīng)電勢(shì)。
對(duì)于靜電干擾，抑制的辦法是靜電屏蔽和良好接地，尤其要一點(diǎn)接地。在電磁流量計(jì)應(yīng)用中，不僅注意到傳感器結(jié)構(gòu)上對(duì)勵(lì)磁線圈與電極的靜電屏蔽、金屬測(cè)量管良好地接地，而且最好采用專用的多層屏蔽電纜，來(lái)降低電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響。
實(shí)際上，在雙端信號(hào)輸出的電磁流量計(jì)中，類似兩個(gè)單端的信號(hào)輸出回路，同樣也存在串模干擾的影響。而且，信號(hào)中疊加的串模干擾多數(shù)是與供電電源頻率一致的干擾電壓。低頻矩形波勵(lì)磁轉(zhuǎn)換器利用同步采樣時(shí)間為供電電源周期的整數(shù)倍，使采樣的串模干擾的正、負(fù)面積相等，平均值等于零，有效地抑制了串模干擾。
絕緣不良褥電、三相動(dòng)力電網(wǎng)負(fù)載小平衡，從而零線有較大的電流，使接地電阻產(chǎn)生電壓降，這些都是產(chǎn)生串模干擾的重要原因。第二種情形是傳感器和轉(zhuǎn)換放大器附近有高壓電氣設(shè)備時(shí)，高壓通過(guò)雜散電容耦合在轉(zhuǎn)換放大器的輸入回路生產(chǎn)于擾電電勢(shì)。 |
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