電磁流量計(jì)怎么消除干擾
電磁流量計(jì)怎么消除干擾?在使用電磁流量計(jì)的時(shí)候可能會(huì)遇到干擾,那么要如何抗干擾呢?今天給大家介紹一下電磁流量計(jì)抗干擾的方法。
智能電磁流量計(jì)抗干擾措施
1、新型勵(lì)磁技術(shù)是提高智能電磁流量計(jì)抗干擾能力的重要手段
電磁流量計(jì)勵(lì)磁技術(shù)的發(fā)展,不僅減弱電極極化電勢(shì)、泥漿干擾、流動(dòng)噪聲的影響,又能改變工頻干擾的形態(tài),便于同步采樣技術(shù)處理工頻干擾噪聲,以避免工頻干擾的影響。目前電磁流量傳感器采用工頻頻率同步三值低頻矩形勵(lì)磁和雙頻矩形波勵(lì)磁,從而提高電磁流量計(jì)整個(gè)抗干擾能力,提高電磁流量計(jì)的測(cè)量精度和可靠性。
2、前置放大器的設(shè)計(jì)是提高抗干擾能力的首要環(huán)節(jié)
電磁流量傳感器輸出流信號(hào)十分微弱,內(nèi)阻抗較高,因此高輸出入阻抗、低漂移、低噪聲、高CRMM前置放大器才能滿(mǎn)足抗同相共模干擾的要求。前置放大器采用JFET高輸入阻抗電壓緩沖器,低漂移低噪聲減法器,精密電阻精心匹配組成儀用放大器,并采用輸入保護(hù)技術(shù),共模電壓自舉技術(shù)和接地技術(shù)大大提高抗共模干擾的能力,抑制零點(diǎn)漂移的影響。
3、同步采樣的頻度補(bǔ)償技術(shù)
同步采樣和工頻電源頻率監(jiān)視補(bǔ)償技術(shù),是提高抗流量信號(hào)電勢(shì)中混入工頻干擾和工頻電源頻率波動(dòng)產(chǎn)生工頻干擾能力的有效方法。同步采樣技術(shù),其采樣脈寬為工頻周期的整數(shù)倍,使流量信號(hào)電勢(shì)中工頻干擾平均值等于零,以消除工頻干擾的影響;工頻電源的頻率波動(dòng)補(bǔ)償是保證頻率的動(dòng)態(tài)波動(dòng)中,勵(lì)磁電源和采樣脈沖得以同步調(diào)整,真正實(shí)現(xiàn)同步采樣技術(shù)和同步勵(lì)磁技術(shù),同步A/D轉(zhuǎn)換,以降低工頻干擾的影響。
4、采用新型HCMOS系列芯片技術(shù)
采用74HC系列芯片技術(shù)較采用74LS系列芯片其低噪聲容限提高2.4倍,高燥聲容限提高2.1倍,智能電磁流量計(jì)整個(gè)硬件采用74HC系列芯片,不僅降低整個(gè)功耗,而且提高元器件本身抗干擾能力,為電源流量計(jì)小型輕量一體化奠定了基礎(chǔ)。
5、微處理器系統(tǒng)電源電壓監(jiān)視技術(shù)
智能電磁流量計(jì)中微處理器系統(tǒng)當(dāng)電源瞬態(tài)欠壓,勵(lì)磁開(kāi)關(guān)脈沖動(dòng)作都會(huì)造成微處理器誤動(dòng)作,數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象,因此必須采用可靠的復(fù)位電路和電源電壓監(jiān)視技術(shù)。最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法是采用低成本電源配合高靈敏度的電源電壓監(jiān)視器,提高微處理器系統(tǒng)和抗干擾能力。如圖4所示微處理器電壓監(jiān)視器,其采用TL7705CP電源電壓監(jiān)視器芯片,具有電源加電、電源瞬時(shí)欠壓均能產(chǎn)生可靠的復(fù)位信號(hào)。
電磁干擾的分類(lèi)
在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中, 電磁干擾是影響正常工作的重要問(wèn)題,其產(chǎn)生即可能存在于系統(tǒng)內(nèi)部,即受到自身產(chǎn)生的干擾影響,也可能來(lái)自于系統(tǒng)外部,即受到外來(lái)干擾的影響。在分析電磁干擾時(shí),系統(tǒng)是指人們?cè)O(shè)計(jì)、管理和控制的電氣設(shè)備或電子設(shè)備整體。
1、內(nèi)部干擾
系統(tǒng)內(nèi)部的干擾源可分為:
(1)電源干擾。電源干擾主要是從電源和電源引線浸入系統(tǒng)的。
(2)地線干擾。地線干擾是由系統(tǒng)內(nèi)共用一個(gè)地線而引起的,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各部分電路的電流均流過(guò)公共地線時(shí),會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓降,形成相互影響的噪聲。
(3)信號(hào)通道的耦合干擾。信號(hào)若需要很長(zhǎng)的傳輸線時(shí),信號(hào)在傳輸過(guò)程中很容易受到干擾, 導(dǎo)致所傳輸?shù)男盘?hào)發(fā)生畸變或失真, 所產(chǎn)生的干擾主要有傳輸線周?chē)臻g電磁場(chǎng)對(duì)傳輸線的電磁感應(yīng)干擾: 當(dāng)兩條或兩條以上所傳輸信號(hào)強(qiáng)弱不同的信號(hào)線相互靠的很近時(shí), 通過(guò)線間分布電容和互感而形成的線間干擾,即傳輸線的線間串?dāng)_。
2、外部干擾
系統(tǒng)外部的干擾源可分為:
(1)自然干擾。自然干擾包括雷電和大氣層的電場(chǎng)變化。雷電能在傳輸線上產(chǎn)生幅值很高的高頻浪涌電壓, 對(duì)系統(tǒng)形成干擾。
(2)電力干擾。隨著越來(lái)越多的電子設(shè)備接入電力主干網(wǎng), 系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)一些潛在的干擾。這些干擾包括電力線干擾、電快速瞬變、電涌、電壓變化、閃電瞬變和電力線諧波等。
(3)工頻干擾。供電設(shè)備和輸出線都產(chǎn)生工頻干擾,若信號(hào)傳輸線有一段與供電線平行, 這種低頻干擾就會(huì)耦合到信號(hào)線上成為干擾。
(4)射頻干擾。通信設(shè)備、無(wú)線電廣播、電視、雷達(dá)等通過(guò)天線會(huì)發(fā)射強(qiáng)烈的電波。
(5)靜電放電。采用現(xiàn)代芯片工藝,在很小的幾何尺寸上元件已經(jīng)變得非常密集,這些高速的、數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的晶體管的靈敏性很高,很容易受到外界靜電放電影響而損壞。
(6)汽車(chē)雜波.汽車(chē)在工作過(guò)程中產(chǎn)生甚高頻至特高頻頻段的雜波。
(7)放電干擾。局部放電可以分為正電暈放電、負(fù)電暈放電和火花放電三種。
(8)輝光放電。輝光放電即氣體放電。
(9)弧光放電?;」夥烹娂唇饘凫F放電,最典型的弧光放電是金屬電弧焊。
電磁流量計(jì)抗干擾的三大方法。
1、微分干擾和工頻干擾的消除信號(hào)中往往同時(shí)存在微分干擾和工頻干擾信號(hào),在信號(hào)處理電路中的低通濾波往往很難將工頻干擾完全濾出。本公司采用同步采樣和工頻補(bǔ)償技術(shù),以抑制流量信號(hào)電勢(shì)中混入工頻干擾和工頻電源頻率波動(dòng)產(chǎn)生工頻干擾,并有效除微分干擾。
同步采樣技術(shù),采樣開(kāi)始時(shí)間滯后激磁信號(hào)1/4個(gè)周期,其采用脈寬為工頻周期的偶數(shù)倍,消除微分干擾的同時(shí)使流量信號(hào)電勢(shì)中工頻干擾平均值等于零,以消除工頻干擾的影響;工頻電源的頻率波動(dòng)補(bǔ)償是保證頻率的動(dòng)態(tài)波動(dòng)中,激磁電源和采樣脈沖得以同步調(diào)整,真正實(shí)現(xiàn)同步采樣技術(shù)和同步激磁技術(shù),同步A/D轉(zhuǎn)換,降低了微分干擾和工頻干擾的影響。
2、零點(diǎn)漂移消除所謂零點(diǎn)漂移,就是當(dāng)傳感器的輸入信號(hào)為零時(shí),放大器的輸出并不是零。零點(diǎn)漂移的信號(hào)會(huì)在各級(jí)放大的電路間傳遞,經(jīng)過(guò)多級(jí)放大后,在輸出端成為較大的信號(hào),由于傳感器輸出的有用信號(hào)較弱,零點(diǎn)漂移就可能將有用信號(hào)淹沒(méi),使電路無(wú)法正常工作。
因此為了抑制零點(diǎn)漂移,采用三運(yùn)放的差動(dòng)電路輸入,實(shí)現(xiàn)對(duì)大內(nèi)阻的微弱信號(hào)采集,以抑制共模信號(hào)的引入。一級(jí)放大電路之后采用隔直電容,濾除基線零點(diǎn)漂移,防止直流信號(hào)過(guò)大,超出A/D轉(zhuǎn)換的輸入范圍。
3、其他去除干擾的措施對(duì)于由電磁流量計(jì)傳感器的“變壓器效應(yīng)”所產(chǎn)生的正交干擾,采用“變送器調(diào)零法”來(lái)消除。