電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器及傳感器的探討 二十七
對于點(diǎn)電極的電磁流量計(jì)流量信號內(nèi)阻來說,圖4.2可見在絕緣襯里的傳感器測量管內(nèi)壁裝有一對接液電極。電極是圓柱狀,直徑為d,電極A和電極B的距離(測量管道直徑)為D(腳)。充滿導(dǎo)電液體的管道足夠長,電極所處介質(zhì)的電導(dǎo)率S和介電常數(shù)e是均勻的,對介質(zhì)內(nèi)的電流場不會有所改變。在這些假定的條件下,電極實(shí)際上等于埋于各個方向具有無限深層的介質(zhì)內(nèi)。設(shè)兩電極間的電動勢為e,A電極的電位為+比,B電極的電位為.e/2。從圖可知,電流由A電極向介質(zhì)發(fā)散后匯聚于B電極后流出。電流流動時流過的截面積在兩電極附近最小,離電極越遠(yuǎn)越大,在中間的時候最大。也就是電流密度離電極越遠(yuǎn)而越小,因此電場強(qiáng)度也越小。這樣在計(jì)算傳感器信號內(nèi)阻的時候,可以把流體的體電阻視為零,僅計(jì)算兩電極與介質(zhì)相接觸的接觸電阻。為了計(jì)算方便,先把電極作為球體看待。
傳感器信號內(nèi)阻的大小與測量管直徑大小無關(guān),與電導(dǎo)率和電極直徑成反比,電導(dǎo)率越小內(nèi)阻越大。又因?yàn)樵撔盘柺请妷盒盘,它有兩種輸出形式,一種是一個信號輸出端子和一個基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子,稱為單端信號輸出;另一種是除了一個基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子外,還有兩個信號輸出端子,它們的幅度大小相等、方向相反,成為差動形式輸出,稱為雙端信號輸出。
由于該電磁流量計(jì)輸出只有兩根線,加上屏蔽線就三根線。信號上沒有基準(zhǔn)點(diǎn),如果以大地為基準(zhǔn)點(diǎn)(管道),由于管道距離比較長,容易受外界影響比較大。所以采取單端信號輸出。如果采用儀器放大器電路,由于信號可能有很大共模電壓,超過了儀器放大電路的工作范圍,導(dǎo)致儀器放大電路不能正常工作。通過實(shí)際電路查看,發(fā)現(xiàn)信號經(jīng)過儀器放大電路輸出后信號嚴(yán)重失真,經(jīng)過低通濾波后,信號還是畸變嚴(yán)重。因此不能采用儀器放大電路來實(shí)現(xiàn)電路要求。因此采用同相放大器電路來解決問題。由于一端接地,則把共模電壓拉到零電平,則可以消除共模電壓的影響。
電磁流量計(jì)