电磁流量计低励磁方法的探讨 二十四

因此，如何降低微分干扰和同相干扰直接决定了电磁流量计的零点稳定性和测量准确度。

对于目前国内外厂家广泛采用的低频矩形波励磁方式和低频三值矩形波励磁方式来说，选用矩形波作为励磁波形，由于励磁线圈存在着电感和电阻，矩形波励磁电流流过励磁线圈时，由一个稳态换向另一个稳态时，磁化电流并不是立刻达到稳态，而是需要一段时间的积分变化过程。也就是说，矩形波励磁的上升沿和下降沿都存在一段随时间的积分变化过程。微分干扰产生过程是：当励磁电流由一个稳态转换为另一个稳态时，磁场开始以一定的速率向另～个稳态转换，在达到稳定前，电极引出回路有与磁场相反的微分形式的感应电压发生。随着时间的改变，磁场又以一定的速率向另一个稳态转换，电极引出回路又有反向的感应电压发生。于是这一周期过程中，电极引出线回路得到的感应电压是一个正的微分变化状态的电压波形和一个负的微分变化状态的电压波形。由式(2--6)可知，微分干扰的幅值与．dB成正比，而对于矩形波来说，在励磁电压出一个稳态转化到另一个稳态时，掣趋向于无穷大，因此，此励磁方式下的微分干扰幅值极大，足以使前级放大器达到饱和，导致零点稳定性降低，如图2—3所示。而且此微分干扰经信号处理电路处理后仍然存在明显的微分干扰， 为了降低矩形波励磁所产生的微分干扰，作者提出了梯形波励磁方式。即采用梯形波取代矩形波，既具有了矩形波的稳态部分，利于感应电动势信号的采集与处理，又可以很好的减小辈，从而降低微分效应对于小流量测量准确度的影响。采用梯形波励磁方式后，可以从图2—5和图2—6看出，不论是前级放大后，还是信号处理电路处理后的流量信号，与矩形波励磁相比，其微分干扰明显减小。

同时，采用三值梯形波励磁方式，在采样方式上，可以采用动念零点补偿来进一步提高零点稳定性。这种方法是近似认为在三值励磁过程中，零值励磁部分的传感器产生的感生电动势信号与仪表的实际零点漂移值具有很大的相关性，从而利用零值励磁阶段的感生电动势信号动态补偿在『F或负励磁阶段的感生电动势信号中的零点漂移部分，从而提高零点稳定性。具体实现方法将在下文中介绍。

通过以上分析可以看出，电磁流量计的低频矩形波励磁技术，虽然相对以前的各种励磁方法均具有一定的优势，但是在微分干扰和同相干扰方面仍存在一定的不足，由于矩形波高低电平的快速、频繁变化，势必会引入极大的微分干扰和同相干扰，而且，由于这两种干扰的幅值与流速没有关系，在小流速测量中，必然造成信噪比明显下降，测量准确度明显降低。

电磁流量计