電磁流量計轉換器信號抗干擾處理 四
2.2電磁流量計改進的濾波方式
在電容式電磁流量計中,感應信號在高頻矩形波磁場勵磁下產生,是具有相同頻率的矩形波信號,幅值大小對應一定的流速。從勵磁控制信號中獲取的參考信號可以和流量信號相匹配。同時當激勵磁場發生方向轉變時,會產生較大的微分干擾,有時是流量信號的幾百甚至幾千倍,微分干擾也是影響零點穩定的主要因素之一悟。
若直接采用該濾波器的濾波方式,會將較強的微分干擾引入,一方面直接影響信噪比,另一方面也會帶來嚴重的零點漂移問題。根據微分干擾信號在磁場方向轉換瞬間達到最大,隨著磁場穩定迅速減小的特點,選擇在每半個周期的最后部分磁場最穩定、微分干擾達到最小時的信號進行相關濾波,圖4(a)是含有微分干擾的信號波形示意圖,圖4(b)是與之進行互相關運算的開關參考信號。
為實現如圖4(b)所示的參考信號,設計的旋轉電容濾波基本電路如圖5所示,S1a、S1b“和S2a、S2b是兩組同步開關,RC積分電路中的電阻R移到同步開關外面。這樣當S1a、S1b、S2a、S2b都斷開時,輸入信號不對電容充電,相當于信號乘以0后在電容上積分,此時電容只進行電位保持。在信號正半周,當S1a和S1b閉合時,信號對電容由上向下充電,相當于信號乘以+1后在電容上積分;在負半周,當S2a和S2b閉合時,信號對電容充電方向仍由上向下,相當于信號乘以一1后在電容上積分。濾波電路的積分時間仍由RC決定。經過一段時間積分,當測量時間t>>RC時,電容兩端的電壓將反映出流速的大小。在實際電路設計中,積分時間常數RC取值為0.15 s,在保證一定的響應速度下,有較強的抗干擾能力。
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