低功耗电池供电电磁流量计研究与设计 三十

4.3.2 电磁流量计低通滤波电路

由传感器测量电极检测到的电压信号，经过仪用放大电路后变为单端信号。为保证第一级仪用放大器工作在线性区域，所以仪用放大器的输出增益不高，输出信号不能直接进信号采样，还需要再放大数百倍。同时需要注意的是，高倍多级的放大必须预防放大器的自激振荡。由于测到的电压信号属微弱信号，干扰信号的幅度相对较大，此外，测量电路及器件本身存在噪声外，还有电磁干扰、静电干扰等成不同频率的干扰成分。严重时这些噪声可能淹没真正的流量信号，使得测量系统无法获取有用的流量信号。因此，流量信号在采集前需要进行滤波处理，将不同频率的噪声干扰抑制掉，用以提高测量系统的信噪比。由于流量信号与励磁信号同频率是6.25Hz，属低频信号，所以设计使用低通滤波电路。 低通滤波器在电路中的作用是让有用的低频信号顺利通过，并得以放大。而对于高频的、杂散无用的干扰信号，则有很大的衰减作用。在滤波性能的概念中，可以通过的频率范围为通带，不能通过的频率范围为阻带。通带和阻带的界限频率称为截至频率。滤波器的频率特性用Q值（品质因素）来衡量。Q值越高，灵敏度越高，频率选择特性越好，通带越窄。滤波电路分有源滤波和无源滤波。由RC网络组成的无源滤波电路结构简单，但是它的选择性差，带负载能力差，而且电路元件对信号功率的消耗较大，一般只用作低性能滤波器。由集成运放和RC网络共同组成的滤波电路，由于集成运放是有源器件，属于有源滤波电路，可以补偿损失的能量，并且具有选择性好、带负载能力强的特点。

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