電磁流量計在線信號分析的探討 二

2　電磁流量計輸入信號

電磁流量計的勵磁方式是低頻三值矩形波(簡稱三值波) 形式。在無干擾的情況下, 電磁流量計的輸入信號波形與勵磁電流波形基本同形同相, 幅值正比于

流速。不同的是由于勵磁電流上升沿和下降沿的沖擊,輸入信號在與之對應的上升沿和下降沿附近形成過沖尖鋒。隨著勵磁電流的平穩, 過沖尖鋒也隨著消失。

為將電磁流量計的信號送MA TLAB 中進行信號分析與處理, 首先必須獲得電磁流量輸入信號數據。在原有儀表的基礎上進行改進設計了一套采樣系統。信號的輸入源選在原電磁流量計的采樣系統之前, 單片機通過雙極性的AD 轉換器對信號進行全息采集, 同時監測儀表CPU 發給勵磁電路的勵磁控制信

號, 用以信號的周期同步。系統的工作方式如下:

(1)MA TLAB 通過RS232 發命令給單片機, 進行數據采樣。

(2) 單片機接收到采樣命令之后, 進行采樣準備,并實時的將采樣數據通過RS232 傳送給MA TLAB。

3　基于MATLAB 的分析方法

電磁流量計的輸入信號圖形�？梢钥闯�, 輸入信號除去反映流量的基本信號波形以外, 還疊加了工頻干擾和高頻噪聲。如何克服工頻干擾是電磁流量計信號處理一個重要的課題。工頻干擾影響著流量值的輸出精度。它的影響程度在不同的流體流速下有著不同的表現。當流體流速比較大的時, 工頻干擾的大小相對于由流速產生的感應信號值顯得不是很敏感; 在小流量的情況下, 工頻干擾信號值超過感應信號, 儀表穩定性降低, 造成電磁流量計的零點漂移問題。

國內外有多種克服工頻干擾的方法, 文中選自適應陷波方法和自適應相關模板法進行分析, 并提出了一種信號匹配的方法。

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