電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)探討 三
除使用數(shù)字濾波器外,在A /D輸入端設(shè)置RC模擬低通濾波器還可以帶來其他作用。在實(shí)際測量觀察到的流量信號中存在尖脈沖噪聲,可能使模數(shù)轉(zhuǎn)換器飽和,導(dǎo)致數(shù)字濾波器失效,使用模擬濾波器可以提前剔除這些信號。
1. 3 共模干擾、串?dāng)_產(chǎn)生機(jī)理及對策
共模干擾的產(chǎn)生主要是由于電磁屏蔽缺陷、接地不良、雜散電容等引起返回電流不平衡。共模干擾可能導(dǎo)致電路某些參考電位變化,是造成電磁流量計(jì)零
點(diǎn)漂移的原因之一;同時(shí)共模信號產(chǎn)生很高的輻射電場使電路的電磁兼容性惡化。串?dāng)_是由于印刷電路板設(shè)計(jì)電磁兼容性考慮不足造成信號質(zhì)量下降,特別是
高速走線和模擬電路易受到影響。對由共模干擾信號導(dǎo)致的參考電位變化,應(yīng)用中流量電壓采用差分形式,通過雙絞線送入放大器,前端放大器選用高共模抑制比、低漂移、高輸入阻抗的運(yùn)放,可以有效抑制共模干擾。此外,電磁流量計(jì)電路板設(shè)計(jì)符合電磁兼容性要求降低串?dāng)_對信號的影響:使用滿足功能要求的速率盡可能低的邏輯器件。選用在邏輯狀態(tài)變換過程中輸入電流消耗更小的元件。盡可能選擇表面封裝的元器件。合理安排元件布局,模擬與數(shù)字部分隔離,防止數(shù)字信號影響模擬信號。適當(dāng)配置去耦電容,選擇合適的電容容量,去耦電容盡量靠
近元器件。對于敏感信號回路,如時(shí)鐘信號、模擬輸入信號嚴(yán)格控制回路面積。鋪設(shè)地平面提供低阻抗信號回路,加強(qiáng)屏蔽效果。
1. 4 其他干擾對策
電化學(xué)極化電動勢干擾是被測液體中電解質(zhì)在感應(yīng)電場作用下在電極表面極化產(chǎn)生的,是電磁流量計(jì)零點(diǎn)漂移的主要原因之一。采用交流勵磁方式可以有效地減小極化電動勢,此外在應(yīng)用中微處理器運(yùn)算時(shí)將兩次流量電壓采樣值相減,這樣不但可以減小極化電動勢,而且可以補(bǔ)償由共模干擾帶來的零點(diǎn)漂移。
泥漿干擾是在測量泥漿、纖維漿等固液兩相特性液體時(shí),固體顆粒或者氣泡與電極發(fā)生摩擦,在電極表面的電化學(xué)電動勢突然變化,電磁流量計(jì)傳感器輸出信號輸出尖峰脈沖狀干擾。在低頻勵磁情況下,泥漿干擾產(chǎn)生的尖脈沖數(shù)量級大,極大地影響流量的準(zhǔn)確測量,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,采用多種信號處理混合方式抑制噪聲。
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