低功耗電池供電電磁流量計(jì)研究與設(shè)計(jì) 三十

4.3.2 電磁流量計(jì)低通濾波電路

由傳感器測(cè)量電極檢測(cè)到的電壓信號(hào)，經(jīng)過儀用放大電路后變?yōu)閱味诵盘?hào)。為保證第一級(jí)儀用放大器工作在線性區(qū)域，所以儀用放大器的輸出增益不高，輸出信號(hào)不能直接進(jìn)信號(hào)采樣，還需要再放大數(shù)百倍。同時(shí)需要注意的是，高倍多級(jí)的放大必須預(yù)防放大器的自激振蕩。由于測(cè)到的電壓信號(hào)屬微弱信號(hào)，干擾信號(hào)的幅度相對(duì)較大，此外，測(cè)量電路及器件本身存在噪聲外，還有電磁干擾、靜電干擾等成不同頻率的干擾成分。嚴(yán)重時(shí)這些噪聲可能淹沒真正的流量信號(hào)，使得測(cè)量系統(tǒng)無法獲取有用的流量信號(hào)。因此，流量信號(hào)在采集前需要進(jìn)行濾波處理，將不同頻率的噪聲干擾抑制掉，用以提高測(cè)量系統(tǒng)的信噪比。由于流量信號(hào)與勵(lì)磁信號(hào)同頻率是6.25Hz，屬低頻信號(hào)，所以設(shè)計(jì)使用低通濾波電路。 低通濾波器在電路中的作用是讓有用的低頻信號(hào)順利通過，并得以放大。而對(duì)于高頻的、雜散無用的干擾信號(hào)，則有很大的衰減作用。在濾波性能的概念中，可以通過的頻率范圍為通帶，不能通過的頻率范圍為阻帶。通帶和阻帶的界限頻率稱為截至頻率。濾波器的頻率特性用Q值（品質(zhì)因素）來衡量。Q值越高，靈敏度越高，頻率選擇特性越好，通帶越窄。濾波電路分有源濾波和無源濾波。由RC網(wǎng)絡(luò)組成的無源濾波電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是它的選擇性差，帶負(fù)載能力差，而且電路元件對(duì)信號(hào)功率的消耗較大，一般只用作低性能濾波器。由集成運(yùn)放和RC網(wǎng)絡(luò)共同組成的濾波電路，由于集成運(yùn)放是有源器件，屬于有源濾波電路，可以補(bǔ)償損失的能量，并且具有選擇性好、帶負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

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