電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器信號(hào)抗干擾處理 四
2．2電磁流量計(jì)改進(jìn)的濾波方式
在電容式電磁流量計(jì)中，感應(yīng)信號(hào)在高頻矩形波磁場(chǎng)勵(lì)磁下產(chǎn)生，是具有相同頻率的矩形波信號(hào)，幅值大小對(duì)應(yīng)一定的流速。從勵(lì)磁控制信號(hào)中獲取的參考信號(hào)可以和流量信號(hào)相匹配。同時(shí)當(dāng)激勵(lì)磁場(chǎng)發(fā)生方向轉(zhuǎn)變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的微分干擾，有時(shí)是流量信號(hào)的幾百甚至幾千倍，微分干擾也是影響零點(diǎn)穩(wěn)定的主要因素之一悟。
若直接采用該濾波器的濾波方式，會(huì)將較強(qiáng)的微分干擾引入，一方面直接影響信噪比，另一方面也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的零點(diǎn)漂移問(wèn)題。根據(jù)微分干擾信號(hào)在磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)換瞬間達(dá)到最大，隨著磁場(chǎng)穩(wěn)定迅速減小的特點(diǎn)，選擇在每半個(gè)周期的最后部分磁場(chǎng)最穩(wěn)定、微分干擾達(dá)到最小時(shí)的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)濾波，圖4(a)是含有微分干擾的信號(hào)波形示意圖，圖4(b)是與之進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算的開關(guān)參考信號(hào)。
為實(shí)現(xiàn)如圖4(b)所示的參考信號(hào)，設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)電容濾波基本電路如圖5所示，S1a、S1b“和S2a、S2b是兩組同步開關(guān)，RC積分電路中的電阻R移到同步開關(guān)外面。這樣當(dāng)S1a、S1b、S2a、S2b都斷開時(shí)，輸入信號(hào)不對(duì)電容充電，相當(dāng)于信號(hào)乘以0后在電容上積分，此時(shí)電容只進(jìn)行電位保持。在信號(hào)正半周，當(dāng)S1a和S1b閉合時(shí)，信號(hào)對(duì)電容由上向下充電，相當(dāng)于信號(hào)乘以+1后在電容上積分；在負(fù)半周，當(dāng)S2a和S2b閉合時(shí)，信號(hào)對(duì)電容充電方向仍由上向下，相當(dāng)于信號(hào)乘以一1后在電容上積分。濾波電路的積分時(shí)間仍由RC決定。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間積分，當(dāng)測(cè)量時(shí)間t>>RC時(shí)，電容兩端的電壓將反映出流速的大小。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，積分時(shí)間常數(shù)RC取值為0．15 s，在保證一定的響應(yīng)速度下，有較強(qiáng)的抗干擾能力。
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