低功耗電池供電電磁流量計研究與設計 二十五

3.5 電磁流量計勵磁部分功耗估算

三值低頻矩形波最大的特點是可以在零狀態時動態校正零點，提高了零點的穩定性，增強工頻的抗干擾能力，而且可以較好地消除測量電極兩端產生的極化效應，更突出的是其在勵磁部分的功耗也比其他勵磁方式小很多。在整個電磁流量計系統的功耗中，勵磁部分的功耗約占60%-70%。設計中三值矩形波的勵磁方式采用間歇式的工作方式，通過模擬開關在單片機的不同時序的指令下切換開關狀態，使勵磁電路每三秒鐘輸出一次三值矩形波的勵磁信號，當采用兩節電池共同供電時，一個電池正接勵磁線圈，可以提供正向勵磁電流；另一個電池反向接勵磁線圈，提供反向勵磁電流。即三秒鐘內正負電池分別提供的勵磁電流時長為30ms幅值均為50mA。由此估算得正負電池用于勵磁部分每年的功耗平均為(單位為Ah)：

如果采用每節10000mAh 容量的一次性鋰電池作為供電單元，根據上式的計算結果，電池的壽命可以在4 年左右，完全可以滿足低功耗電磁流量計的設計要求。

隨著硬件芯片性能的不斷提高，前置放大電路可處理的測量信號的幅值越來越小，因此可以根據放大電路的特點逐步降低勵磁電流值，選用40mA 的電池或者甚至更小。這樣就更適合電池供電的設計要求。

3.6 小結

第三章綜合分析了幾種勵磁方式的特點，提出使用低頻三值矩形波作為勵磁信號。在勵磁電路中使用鋰電池作為恒壓源，通過模擬開關的控制實現勵磁信號。并且本文中對勵磁信號進行了低功耗設計。

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