電磁流量計的勵磁方式有哪幾種
勵磁係(xì)統是電(diàn)磁流量計重要的核心部(bù)分,因為(wéi)磁場的形式直接決定了液體所感生的流量信號(hào)特征。電磁流量計的抗幹擾能力、測量精度都與磁場的形式(shì)有很大關聯(lián)。勵磁方式主要有以下幾種。
1、直流勵磁
采用直流勵磁時,被測液體流經的磁場恒(héng)定不變,其優點為構造簡單可靠,受交流信號(hào)幹擾小(xiǎo)。但是,由於電*輸出的流量信號和(hé)電**化電壓混疊在一起(qǐ),而且(qiě)二者均為(wéi)直流信號,使得該(gāi)幹擾很難從流量信號中剝離出來,同(tóng)時*化幹擾電壓隨著流體介質的流動(dòng)狀態和(hé)液體溫度的改變而變化。另外,電*上感生電動(dòng)勢是直流性質,導致被(bèi)測流體(tǐ)中正負電荷的定向移動,隨著電*附近離子的不斷聚集,*終使傳感器自身內(nèi)阻增大,影響其測量的準確性。
金屬液體中不(bú)存在電(diàn)解質液體的*化問題且電導率很高,對(duì)直流勵磁非常有利(lì)。直流勵磁適用(yòng)於測量特殊的液態金屬。
2、工頻正弦波勵磁
采用工頻正弦勵磁時,直接使用50Hz(或60Hz)的工頻市電勵磁(cí),其優點是流量信號為交流性質,能夠有效削弱*化的不良作用,降低電*間等效內阻對測量的不良影響。交流勵(lì)磁(cí)電路非常(cháng)簡單,便於提(tí)高磁感應強度,提高測量準確度。
交(jiāo)流的工作磁場始終在變化,導致其產生嚴重的正(zhèng)交幹擾和同相幹擾,此外還存在電磁感應渦流效應、靜電感應、雜散電流等幹(gàn)擾因素,疊加在流量信號中難以去除。
3、高頻正弦波勵磁(cí)
非接(jiē)觸式的電容式(shì)電磁(cí)流量計為降低(dī)耦合電容的容抗,增加輸出流量信號電壓幅值,所以需要將勵磁頻率提高到幾百(bǎi)赫茲甚至幾千赫茲。被測液體感生電動勢的頻率和信號幅值都有所提高,有利於轉換器提高(gāo)信噪比。但(dàn)是,正弦波(bō)勵磁所固有的微分幹擾和同相幹擾,仍(réng)然對轉換器零點穩定(dìng)性有一定的影響。
4、矩形波(bō)勵磁
矩(jǔ)形波(bō)勵磁同時具(jù)備直流勵磁和(hé)交流勵磁的優點,即直流勵磁無正交幹擾和同(tóng)相幹擾(rǎo),而交流勵磁的*化幹擾小。由於產生正交幹擾和同相(xiàng)幹擾的根本原因是工作磁(cí)場變化過(guò)程,如果工作(zuò)磁場轉換過程足夠快,而且工作磁場保持穩定的采樣時間窗口(kǒu)足夠長,從而避免(miǎn)正交幹擾(rǎo)和同相(xiàng)幹擾(rǎo)的不良影響,對流量信(xìn)號進行提取(qǔ)分析,以顯著提高轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)穩定性。
矩形波勵(lì)磁又有兩種不同的工作方式,即(jí)低頻矩(jǔ)形波勵磁和高頻矩形波勵磁。低(dī)頻矩形波勵磁(cí)雖然能夠有效地降低各種幹擾,但其(qí)勵磁周期較長,*終降低(dī)了傳感器的響應速度,該方法隻適用於流速(sù)變化緩慢的液體。高頻矩形波勵磁的響應速度快,但(dàn)隨之而(ér)來的(de)感應幹擾問題,導致(zhì)其精度沒有低頻矩形波勵磁高。
5、雙頻勵磁
雙頻勵磁方式是一種高、低頻矩形波調製波的勵磁方式,其中低(dī)頻勵磁是為幫助提高信號放大電路的零點穩定性,而高頻勵磁能(néng)降低電*在被測液體介質中所產(chǎn)生的*化電壓,減小流量信號中的波動,同時還能提高測量的響應速度。但(dàn)其輸(shū)出流量信號包括兩種頻率特征,後續處理過於複雜(zá),進而製約(yuē)了它(tā)的發展和推廣。