如（rú）何提升衛生型卡箍電磁（cí）流量計的精度及其測量過（guò）程中抗幹擾能力

伴隨著（zhe）國內科技和經濟的持續進步與發展，衛生型卡箍電磁流量計在工農業、供水、消防等許多領域得到了廣泛的應用。衛生型卡箍電磁流量計的特點在於其具備**的可靠性和（hé）適應性，能夠做到良好的耐（nài）腐蝕（shí）性。*近幾年，對於衛生型卡箍電磁流量計製（zhì）造與應用（yòng）中的（de）新技術仍然（rán）處於不斷（duàn）探索過程中，對（duì）於（yú）流量計的精確度和（hé）穩（wěn）定性也有了更好的要求。能夠影響衛生型卡箍（gū）電磁流量計精度的因（yīn）素有很多，但隻要明確了主要的幹擾因素，就能夠有針（zhēn）對性（xìng）地利用軟硬件技術來降低幹擾（rǎo）因素對測量精度的影響，有效提升衛生（shēng）型卡箍電磁流量計工作的可靠（kào）性。
1 基本原理介紹
衛生（shēng）型卡箍電磁流量計是以法拉*電磁感應定律（lǜ）為理論基礎而隨著我國科（kē）學技術和經（jīng）濟的（de）不斷發展與進步，衛生型卡箍（gū）電磁流量計在我國的工業、技術檢測和管理等（děng）很多領域得（dé）到（dào）了廣（guǎng）泛的（de）使用，衛生型卡箍電磁流量計具有良好的耐腐蝕性，並具備可（kě）靠性高、適應性強的特點。近年來，各個領域在不斷探索（suǒ）新技術（shù）的同時，對衛生型卡箍電磁（cí）流量（liàng）計的精確程（chéng）度和穩定性（xìng）也提出了更高（gāo）的要求。能夠（gòu）影響衛生型卡箍電（diàn）磁流量計精度的因素有很多，但隻要明確了主要的幹擾（rǎo）因素，就（jiù）能夠有針（zhēn）對性地利用（yòng）軟硬（yìng）件技術來降低幹擾因素對測量精度的（de）影響，有效提升衛生型卡箍電磁（cí）流量計工作的可靠性。

2 衛生型卡箍電磁流量計精度影響因素分析
衛生型卡箍（gū）電磁流量計的幹擾信號（hào）有（yǒu）很多，這些幹擾信號會和（hé）實際（jì）的流量信號相混合，產（chǎn）生一種十分複雜（zá）的數據處理情況（kuàng）。因此，要提（tí）高衛生型卡箍（gū）電磁流量計對液體的（de）測量精確度，就（jiù）必須對這些幹擾信號（hào）產生的原因進行（háng）分析與總結，以便有針（zhēn）對性地采取抗幹擾措施，衛（wèi）生型（xíng）卡箍電磁流量（liàng）計的常見影（yǐng）響因素如下。
2. 1 正交幹擾衛生型卡箍電磁流量（liàng）計的（de）磁路係（xì）統包含有兩個勵磁線（xiàn）圈，而導管（guǎn）內的液體與傳感器電*及轉換器結構組成了一個閉合的回路，如圖2 所示。理論情況下（xià），磁力線( 圖（tú）中B) 應與閉合回路相平行，但是由於裝配過程中的誤差，導致磁力線不可能完全平行於（yú）這一閉合回路，出現部分磁力線成一定角度穿過回路的現象，這引起了即使沒有液體流動（dòng）的情況（kuàng）下，傳感器的電*上也會產生（shēng）感應電動勢，就形成了正交幹擾（rǎo）的基（jī）本（běn）形式。
當磁力線圈（quān）中的電（diàn）流發生變化時，由於（yú）傳感（gǎn）器電*的作用，在（zài）磁場發生轉變的過程中，兩個電（diàn）*所形成的閉合回路會產生相反的感應電（diàn）壓，當磁（cí）場（chǎng）再次發生變化時，傳感器的電磁回路又會再次（cì）產生相反的感應電壓。由於（yú）磁力線圈磁場的變化總是由一個穩定狀（zhuàng）態向另一個穩定（dìng）狀態進行（háng）轉（zhuǎn）變，再由此狀態轉變為原狀態，因此（cǐ），所引起的電*反向感應電壓也具有相似的特質，說明正交（jiāo）幹擾的產生隻與磁力線（xiàn）圈（quān）的（de）磁場變化有關，與實際（jì）被測的液體流量無（wú）關。因此，磁力線（xiàn）圈的（de）勵磁頻率是正交幹擾強弱的主要影響因素。

2. 2 同相幹擾（rǎo）
在（zài）電磁流量傳感器中，部分（fèn）主磁通會在流體內部形成正交幹擾的閉合渦電流，由於交變電流的產生會導致（zhì）出現交變磁場，而引起與之正交相連的二次磁通（tōng）產生，同時因二（èr）次磁通的影響，又會引起與二次磁通正交相連（lián）的渦電流產生（shēng），這就（jiù）是同（tóng）向幹擾產生的主要原因。下式是由正交幹擾公式（shì）經過微分得到的同向幹擾公式，通過公示可知，同相幹擾與流量信號相位相同，大小與流量無關（guān），因此很難將同向幹擾產生的信號與流（liú）量信號進行分離，隻能（néng）通過減少磁路係統的勵磁（cí）頻率來降低同向幹（gàn）擾信號的影響（xiǎng）。
er = ω2Bm sinωt = (2πf)2Bm sinωt
式中:er
為同相幹擾電壓;f 為為勵磁頻率;ω 和t 為常量。
2. 3 串（chuàn）模幹擾與共模幹擾
串模幹擾是在單端信號輸入的同時，還有多種幹擾信號與其疊加在一起成為前置放大器的輸入信號。若幹擾信號過大，容（róng）易導致放大器（qì）飽和而無（wú）法正常（cháng）工作。當設備存（cún）在漏磁問題時，也會（huì）在周圍形成很強的交變磁場，從而會引起串模幹擾的形成。為了降（jiàng）低串模幹擾產生的影響，現階段的（de）流量傳感器通常將“零阻值”的被測流體作為轉換放大器的接地端，而傳感器的兩個電（diàn）*作為放（fàng）大器（qì）的（de）輸入端，這就很好的抑製了幅度相等和*性相同的串模幹擾。共模（mó）幹（gàn）擾（rǎo）主要是由於靜電幹擾引起的，一般情況（kuàng）下（xià），共模幹擾不（bú）會直接影響測量的結果，但是若轉換放大器的輸入參（cān）數存（cún）在不對稱問題（tí）時，共模幹擾就會轉變為串模幹擾來影響*終的測量結果，將（jiāng）電解質與金屬材料圈和電*進行屏蔽能夠有效地降低共模幹擾的影響。
2. 4 直流幹擾
在被測液體與（yǔ）電*和接液部（bù）件接觸過程中，電解質中的正負離子會分別作定向運動，這（zhè）會使被測（cè）液體在電*和接液部件之（zhī）間形成電位差，通常將（jiāng）這種現象稱為*化現象。如（rú）圖3 所示，理論上來說，兩電*A 和B 對接（jiē）液部件的電位e1、e2大小相等、方向相反，此時兩電*的電位差等於零。但是，若兩電（diàn）*的材質或表麵狀（zhuàng）態存在差異，此時A、B 電*之間的電位差就不為零，這就形成了*化電壓，*化電壓與（yǔ）共模狀態的電壓e3一起疊加在流量信號中，被（bèi）輸入轉換器的差動放大器。當*化電壓過大，則會對差動放大器的輸入端造成（chéng）較大影（yǐng）響，導致信號無法放大或流量信號的輸出波動過大，從而降低了衛生型卡箍（gū）電磁流量計的測量精（jīng）度。

3 衛生型卡箍（gū）電磁流量（liàng）計的抗幹擾方式
由於衛生（shēng）型卡箍電磁流量（liàng）計測量精度的幹擾因素很（hěn）多，且衛生型卡箍電磁流量計的工（gōng）作條件通常（cháng）也比較（jiào）惡劣，衛生型卡箍電磁（cí）流量（liàng）計的測量準確程度除受到係統內部產生（shēng）的（de）信號幹（gàn）擾外，還會不可避免的受到多（duō）種環境（jìng）因素的影響，衛生型（xíng）卡（kǎ）箍電磁流量計測量的誤差，會給生（shēng）產帶來重大的經濟損失。因此，提升流量計的可靠性與測（cè）量精度，減少幹擾對測量值的影響程度，是衛生型（xíng）卡箍電磁（cí）流量計發展必須要做的工作。
3. 1 硬件（jiàn）抗幹擾技術
(1)電源（yuán）端所產生的幹（gàn）擾是電子產品較為常見的精度幹擾因（yīn）素，由於（yú）這種幹擾無法完全被去除，隻能通（tōng）過減小幹擾脈衝的（de）幅度來降低其影響。在實際工作中常采用在交流進線（xiàn）端串接入低（dī）通LC 濾波（bō）器的方式來實現，這種方法在實際的工作中產生了顯著地效果。
(2)傳（chuán）輸電纜所產生（shēng）的雜散電磁場會通過感（gǎn）應和輻射的方式（shì）進入信道而產生幹擾，利用雙芯屏蔽（bì）電纜能夠實現較長線路（lù）傳輸的抗幹（gàn）擾功能。對於環境更為（wéi）惡劣的情況，為提高抗幹擾能力，可采用光（guāng）電隔（gé）離方式將係統（tǒng）控製部分與I /O 口（kǒu）部分分開，並采用雙電（diàn）源供（gòng）電來降低幹擾產生的精度影響。
(3)除了有針對性的（de）抵抗幹擾之外，還可以采取增加硬件的（de）方式提升係統的整體抗幹擾能（néng）力。例如:選擇和使用抗幹擾能力強的單片機;使用（yòng）硬件看（kàn）門狗電路;使用電壓檢測電路;盡可（kě）能使用單片機的內部程序存儲器和內部數據存儲器等。
3. 2 軟件抗幹擾技術
(1)通過在係統（tǒng）程序的關鍵位置（zhì）插入（rù）部分單字節指令或將單字節（jiē）指令進（jìn）行重（chóng）寫，從而（ér）達到恢複“跑飛”程序的目的，這種方法稱之為指（zhǐ）令冗餘。指令冗餘的主要方法（fǎ）包括以下兩點:一是在雙（shuāng）字節指令和3 字（zì）節指令之後插入（rù）兩個單（dān）字節**P 指（zhǐ）令，以保證其後的（de）指令不被拆散。二是（shì）對於程序流向起決定作（zuò）用的指令（lìng）和某些對係統（tǒng）工作狀（zhuàng）態有重要作用的指令的後麵，可重複寫上這些指令，以確保這些指令的正確執行。
(2)若“跑飛”程序進入非程序區或者表格區時，指令冗餘則無法起到抗幹擾的目的，此時可采用設置軟件（jiàn）陷阱對“跑飛”程序進行攔截，軟件陷阱能將“跑飛”程序引向某一位置（zhì），再通（tōng）過編（biān）製的程序對“跑飛”程序進行恢複。
(3)某些程序被幹（gàn）擾後容易陷入死循環（huán）模式，通過程序監視技術（shù），能夠及時發現運行超時的程序，並采用（yòng）相應的方式使程序複位，保證程（chéng）序的正常運行。
4 結語
總之，在保證衛生型卡箍電磁流（liú）量計基本使用功能的前提下，通過對（duì）現階段技術（shù）的影響因素進行分析，就能夠有針對性地降低幹擾對測量結果產生（shēng）的影響，從而保（bǎo）證衛生型卡（kǎ）箍電磁流量計工作過程的可靠性，避免因測量不準確而（ér）導致的經（jīng）濟損失和事故發生。

上一篇：汙水電磁流量計（jì）與管道有哪些連（lián）接方式

下一篇（piān）：智能型電磁流量計的應用中如何做到（dào）正確的維護（hù）和保養