低功耗電池供電電磁流量計研究與設計 十七

3.1.3電磁流量計低頻矩形波勵磁

經過長期工業應用表明，工頻正弦波勵磁技術雖然采用多種抗干擾技術措施，但仍然很難排除與流量信號相一致的工頻干擾。為了徹底解決電磁流量計的工頻干擾問題，提高流量測量精度，于是在1955年A.B.DenZson首先提出采用一種介于直流激磁和工頻交流勵磁之間的低頻矩形波激磁技術。此項激磁技術既具有工頻正弦波勵磁的優點，例如基本不產生極化效應，流量信號便于放大處理等，又具有像直流勵磁技術不產生渦流效應、變壓器電勢（正交干擾）和同相干擾等優點，而且能避免直流放大器零點漂移、噪聲、穩定性等問題，具有較好的抗干擾性能。隨著電子技術和測試技術的發展，集成電路技術和同步采樣技術在上世紀70年代逐漸被推廣應用，低頻矩形波勵磁技術也應運而生，并且應用在電磁流量計的設計中。70年代前期以單極性低頻矩形波勵磁技術為主，后期以雙極性低頻矩形波勵磁技術為主流。 在低頻矩形波勵磁中，由于勵磁繞組存在電阻和電感，勵磁電流的波形必然存在上升沿和下降沿。另外在低頻矩形波勵磁中存在微分干擾，它是工頻正弦波勵磁中變壓器電動勢（正交干擾）演變而成的，并且出現渦流效應。由于一般電磁流量傳感器勵磁線圈的L/R較小，隨著勵磁電流達到平穩狀態，微分干擾就會自動消失。勵磁頻率越低，渦電流效應越小，微分干擾也越小，有利于勵磁電流上升沿和下降沿快速達到穩態。但勵磁頻率過低，則會降低儀表的響應速度，就不能忽略電化學電勢的影響，對測量脈沖流體和快速自動調節不利。如果激磁頻率過高，渦電流效應較大，微分干擾未能完全消失，犧牲了零點穩定性。所以在選擇低頻勵磁頻率時要考慮生產工藝對測量精度要求和儀表反應速度，一般選擇低頻矩形波勵磁頻率為工頻的偶數分之一。

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