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5種硬件方面的因素干擾智能電磁流量計

淮安市恒輝儀表有限公司2011年12月20日 15:39 點擊:757

 

電磁流量計干擾噪聲產生的物理和特性分析,智能電磁流量計分別采用硬件和軟件干擾技術,以提高電磁流量計抗干擾能力。

智能電磁流量計硬件抗干擾技術:

1 新型勵磁技術是提高電磁流量計抗干擾能力的重要手段

電磁流量計勵磁技術的發展,不僅減弱電極極化電勢、泥漿干擾、流動噪聲的影響,又能改變工頻干擾的形態,便于同步采樣技術處理工頻干擾噪聲,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磁和雙頻矩形波勵磁,從而提高電磁流量計整個抗干擾能力,提高電磁流量計的測量精度和可靠性。

2 前置放大器的設計是提高抗干擾能力的首要環節

電磁流量傳感器輸出流信號十分微弱,內阻抗較高,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,并采用輸入保護技術,共模電壓自舉技術和接地技術大大提高抗共模干擾的能力,抑制零點漂移的影響。

3 同步采樣的頻度補償技術

同步采樣和工頻電源頻率監視補償技術,是提高抗流量信號電勢中混入工頻干擾和工頻電源頻率波動產生工頻干擾能力的有效方法。同步采樣技術,其采樣脈寬為工頻周期的整數倍,使流量信號電勢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補償是保證頻率的動態波動中,勵磁電源和采樣脈沖得以同步調整,真正實現同步采樣技術和同步勵磁技術,同步A/D轉換,以降低工頻干擾的影響。

4微處理器系統電源電壓監視技術

智能電磁流量計中微處理器系統當電源瞬態欠壓,勵磁開關脈沖動作都會造成微處理器誤動作,數據丟失等現象,因此必須采用可靠的復位電路和電源電壓監視技術。最簡單實用的方法是采用低成本電源配合高靈敏度的電源電壓監視器,提高微處理器系統和抗干擾能力。如圖4所示微處理器電壓監視器,其采用TL7705CP電源電壓監視器芯片,具有電源加電、電源瞬時欠壓均能。

5采用新型HCMOS系列芯片技術

采用74HC系列芯片技術較采用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,智能電磁流量計整個硬件采用74HC系列芯片,不僅降低整個功耗,而且提高元器件本身抗干擾能力,為電源流量計小型輕量一體化奠定了基礎。

 

電磁流量計干擾噪聲產生的物理和特性分析,智能電磁流量計分別采用硬件和軟件干擾技術,以提高電磁流量計抗干擾能力。

智能電磁流量計硬件抗干擾技術:

1 新型勵磁技術是提高電磁流量計抗干擾能力的重要手段

電磁流量計勵磁技術的發展,不僅減弱電極極化電勢、泥漿干擾、流動噪聲的影響,又能改變工頻干擾的形態,便于同步采樣技術處理工頻干擾噪聲,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磁和雙頻矩形波勵磁,從而提高電磁流量計整個抗干擾能力,提高電磁流量計的測量精度和可靠性。

2 前置放大器的設計是提高抗干擾能力的首要環節

電磁流量傳感器輸出流信號十分微弱,內阻抗較高,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,并采用輸入保護技術,共模電壓自舉技術和接地技術大大提高抗共模干擾的能力,抑制零點漂移的影響。

3 同步采樣的頻度補償技術

同步采樣和工頻電源頻率監視補償技術,是提高抗流量信號電勢中混入工頻干擾和工頻電源頻率波動產生工頻干擾能力的有效方法。同步采樣技術,其采樣脈寬為工頻周期的整數倍,使流量信號電勢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補償是保證頻率的動態波動中,勵磁電源和采樣脈沖得以同步調整,真正實現同步采樣技術和同步勵磁技術,同步A/D轉換,以降低工頻干擾的影響。

4微處理器系統電源電壓監視技術

智能電磁流量計中微處理器系統當電源瞬態欠壓,勵磁開關脈沖動作都會造成微處理器誤動作,數據丟失等現象,因此必須采用可靠的復位電路和電源電壓監視技術。最簡單實用的方法是采用低成本電源配合高靈敏度的電源電壓監視器,提高微處理器系統和抗干擾能力。如圖4所示微處理器電壓監視器,其采用TL7705CP電源電壓監視器芯片,具有電源加電、電源瞬時欠壓均能。

5采用新型HCMOS系列芯片技術

采用74HC系列芯片技術較采用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,智能電磁流量計整個硬件采用74HC系列芯片,不僅降低整個功耗,而且提高元器件本身抗干擾能力,為電源流量計小型輕量一體化奠定了基礎。

 

智能電磁流量計硬件抗干擾技術:

1 新型勵磁技術是提高電磁流量計抗干擾能力的重要手段

電磁流量計勵磁技術的發展,不僅減弱電極極化電勢、泥漿干擾、流動噪聲的影響,又能改變工頻干擾的形態,便于同步采樣技術處理工頻干擾噪聲,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磁和雙頻矩形波勵磁,從而提高電磁流量計整個抗干擾能力,提高電磁流量計的測量精度和可靠性。

2 前置放大器的設計是提高抗干擾能力的首要環節

電磁流量傳感器輸出流信號十分微弱,內阻抗較高,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,并采用輸入保護技術,共模電壓自舉技術和接地技術大大提高抗共模干擾的能力,抑制零點漂移的影響。

3 同步采樣的頻度補償技術

同步采樣和工頻電源頻率監視補償技術,是提高抗流量信號電勢中混入工頻干擾和工頻電源頻率波動產生工頻干擾能力的有效方法。同步采樣技術,其采樣脈寬為工頻周期的整數倍,使流量信號電勢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補償是保證頻率的動態波動中,勵磁電源和采樣脈沖得以同步調整,真正實現同步采樣技術和同步勵磁技術,同步A/D轉換,以降低工頻干擾的影響。

4微處理器系統電源電壓監視技術

智能電磁流量計中微處理器系統當電源瞬態欠壓,勵磁開關脈沖動作都會造成微處理器誤動作,數據丟失等現象,因此必須采用可靠的復位電路和電源電壓監視技術。最簡單實用的方法是采用低成本電源配合高靈敏度的電源電壓監視器,提高微處理器系統和抗干擾能力。如圖4所示微處理器電壓監視器,其采用TL7705CP電源電壓監視器芯片,具有電源加電、電源瞬時欠壓均能。

5采用新型HCMOS系列芯片技術

采用74HC系列芯片技術較采用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,智能電磁流量計整個硬件采用74HC系列芯片,不僅降低整個功耗,而且提高元器件本身抗干擾能力,為電源流量計小型輕量一體化奠定了基礎。

(來源: 淮安市恒輝儀表有限公司


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