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[蘭州電磁水表]電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式有哪些
發(fā)布時(shí)間：2021-12-10 點(diǎn)擊次數(shù)：419
大家剛開(kāi)始科學(xué)研究電磁流量計(jì)時(shí)，最開(kāi)始想蘭州電磁水表起應(yīng)用的勵(lì)磁磁場(chǎng)當(dāng)然是直流電磁場(chǎng)，之后又創(chuàng)造發(fā)明了正弦波形溝通交流磁場(chǎng)、低頻率矩形波磁場(chǎng)、三值低頻率矩形磁場(chǎng)及其雙頻矩形波磁場(chǎng)等。他們的磁場(chǎng)理想化波型如下圖7-3所顯示。
直流電勵(lì)磁技術(shù)
直流電勵(lì)磁技術(shù)是起初的電磁流量計(jì)選用的勵(lì)磁技術(shù)，它是運(yùn)用永磁材料或是直流穩(wěn)壓電源給電磁流量傳感器勵(lì)磁繞阻配電，以產(chǎn)生勻速運(yùn)動(dòng)的直流電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)波型如下圖7-3a所顯示。直流電勵(lì)磁技術(shù)具備方式簡(jiǎn)易靠譜，受工頻干擾危害不大及其液體中的自感現(xiàn)象可以忽略等特性?？墒?，直流電勵(lì)磁技術(shù)的最大的問(wèn)題是直流電磁感應(yīng)電勢(shì)差在兩電級(jí)表層上進(jìn)行穩(wěn)定的正負(fù)性，造成被測(cè)液體物質(zhì)點(diǎn)解而造成正空氣負(fù)離子，造成電級(jí)表層電極極化狀況，使感生電流的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差變?nèi)?，電?jí)間等效電阻擴(kuò)大，與此同時(shí)發(fā)生電極極化電勢(shì)差飄移，嚴(yán)重影響信號(hào)分析蘭州電磁水表一部分的工作中。即使電級(jí)選用電極極化電勢(shì)差不大的鉑、金等貴金屬或其合金制品，經(jīng)常也存有薄弱的電極極化電勢(shì)差，與此同時(shí)儀表盤(pán)的制造成本也較高。此外，直流電勵(lì)磁在電級(jí)間造成不平衡的光電催化干擾電勢(shì)差累加在直流電總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中，沒(méi)法清除，并伴隨著時(shí)間的轉(zhuǎn)變、液體物質(zhì)特點(diǎn)及其流動(dòng)性情況而轉(zhuǎn)變。第三，直流放大器的零點(diǎn)漂移、噪音和可靠性問(wèn)題難以獲得非常好處理，特別是在小流量計(jì)量時(shí)，信號(hào)增強(qiáng)器的直流電穩(wěn)定性務(wù)必在一些之一微伏以內(nèi)，那樣就限定了直流電勵(lì)磁技術(shù)的運(yùn)用范疇。現(xiàn)階段直流電勵(lì)磁技術(shù)僅在核能工業(yè)生產(chǎn)中用以導(dǎo)電率極高，而又不造成極化效應(yīng)的形狀記憶合金流量計(jì)量中。
工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)
工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)是運(yùn)用正弦波形工頻（50Hz）開(kāi)關(guān)電源給電磁流量傳感器勵(lì)磁繞阻配電，其主要特點(diǎn)是造成的磁場(chǎng)為一正弦波形交替變化磁場(chǎng)，如下圖7-3b所顯示。這類勵(lì)磁方法可以大部分清除電級(jí)表層的電極極化狀況，減少電級(jí)光電催化電勢(shì)差的干擾和感應(yīng)器內(nèi)電阻。此外，選用工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)，其感應(yīng)器輸出的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)依然是工頻正弦波形數(shù)據(jù)信號(hào)，便于變大解決，能防止直流放大器存有的因難。并且勵(lì)磁開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)易便捷。
在工頻正弦波形勵(lì)磁方法中，溝通交流磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度B=Bmsinomega;t在金屬電極上形成的感生電動(dòng)勢(shì)為
被測(cè)容積總流量為
式中 Bm是交替變化磁場(chǎng)強(qiáng)度的最高值；w是勵(lì)磁電流量角頻率，w=2pi;f；f是勵(lì)磁開(kāi)關(guān)電源工作頻率。
特別注意的是，工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)的選用會(huì)產(chǎn)生一系列電磁干擾和噪音。
最先是電磁磁感應(yīng)造成正交和干擾（又被稱為90deg;干擾），一般覺(jué)得正交和干擾是由ldquo;變電器效用rdquo;導(dǎo)致的。在電磁流量傳感器中，因?yàn)殡娂?jí)、導(dǎo)線、被測(cè)物質(zhì)和電磁總流量轉(zhuǎn)化器的讀取電源電路組成的閉合回路處于一交替變化的磁場(chǎng)中，因此，即使被測(cè)物質(zhì)不流動(dòng)性，處在該交替變化磁場(chǎng)中的閉合回路也會(huì)造成電勢(shì)差rho;1和感應(yīng)電流，蘭州電磁水表顯而易見(jiàn)，這也是一干擾電勢(shì)差。依據(jù)電磁磁感應(yīng)基本原理，該干擾感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)對(duì)時(shí)間的彈性系數(shù)的負(fù)數(shù)正正比例。即
這就是正交和干擾數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差，它具備下列一些特性。
1）與總流量不相干，即使液體原地不動(dòng)，那樣的數(shù)據(jù)信號(hào)仍然存有；
2）在相位差上比總流量數(shù)據(jù)信號(hào)落后90deg;，故也稱90deg;干擾；
3）勵(lì)磁電流量工作頻率越高，正交和干擾也越比較嚴(yán)重，具體運(yùn)用中，正交和干擾數(shù)據(jù)信號(hào)可以遠(yuǎn)高于總流量數(shù)據(jù)信號(hào)。
因此怎樣擺脫正交和干擾電勢(shì)差的直接影響是工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)的關(guān)鍵課題研究。
次之是積分電路干擾，就是指與此同時(shí)發(fā)生在感應(yīng)器2個(gè)電級(jí)上，工作頻率和相位差都和數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)一致的干擾數(shù)據(jù)信號(hào)。蘭州電磁水表一般以為是尖端放電，絕緣層電阻分壓及其感應(yīng)器管路上的雜散電流量所造成。如下圖7-4所顯示，感應(yīng)器的勵(lì)磁電磁線圈電極極化A和B不但存有著接地電阻Rm，與此同時(shí)還存有著分布電容Cf。蘭州電磁水表設(shè)兩電級(jí)中的內(nèi)電阻為Rs，則勵(lì)磁工作電壓U根據(jù)接地電阻和分布電容與感應(yīng)器內(nèi)電阻分壓，在兩電級(jí)上與此同時(shí)造成損耗。
設(shè)勵(lì)磁工作電壓為U=Umsinomega;t，則在Cf上形成的容抗為
Rc和Rm并接，假如Rm》Rc，則得總特性阻抗R約為Rc。那樣，R和內(nèi)電阻Rs/2對(duì)勵(lì)磁工作電壓U開(kāi)展分壓，在電級(jí)上把獲得由分布電容Cf串進(jìn)的干擾工作電壓e2為
因?yàn)橥喔蓴_數(shù)據(jù)信號(hào)的頻次和相位差與總流量數(shù)據(jù)信號(hào)完全一致，累加在總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中無(wú)法清除，以致電磁流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定。
第三是工頻正弦波形配電開(kāi)關(guān)電源存有電源電壓和次數(shù)的起伏，由式（7-5）得知，工作電壓和工作頻率遍布危害Bm和omega;，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)測(cè)定的危害。
具體運(yùn)用中，盡管已采用相敏整流器、嚴(yán)苛的電磁屏蔽掉和路線賠償、開(kāi)關(guān)電源賠償、全自動(dòng)正交和抑止系統(tǒng)軟件等技術(shù)對(duì)策以清除與總流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作頻率一致的工頻干擾工作電壓，但因?yàn)檎缓透蓴_數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差通常有比較大幅度值，全自動(dòng)正交和抑止系統(tǒng)軟件等抗干擾對(duì)策不太可能徹底清除干擾數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)而造成電磁流量計(jì)零點(diǎn)的不穩(wěn)定，測(cè)量精度無(wú)法提升。這就是工頻正弦波形勵(lì)磁方法對(duì)電磁流量計(jì)的限定，促使電磁流量計(jì)的特性難以進(jìn)一步提高。
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)是融合了直流電勵(lì)磁和溝通交流勵(lì)磁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)規(guī)避了他們?nèi)毕莸囊环N勵(lì)磁技術(shù)。20新蘭州電磁水表世紀(jì)70時(shí)代至今，伴隨著集成化電流量技術(shù)和同歩取樣技術(shù)的快速發(fā)展和產(chǎn)品化，低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)應(yīng)時(shí)而生，在電磁流量計(jì)中獲得普遍好用。它的勵(lì)磁磁場(chǎng)波型如下圖7-3c和d所顯示，其工作頻率通常為工頻的雙數(shù)分之一（一般為1/2-1/32）。70時(shí)代早期以單正負(fù)極低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)為主導(dǎo)，中后期以雙正負(fù)極低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)為主導(dǎo)而逐漸其工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用。
從圖7-3中能夠看見(jiàn)，在大半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)是一恒穩(wěn)的直流電磁場(chǎng)，它具備直流電勵(lì)磁技術(shù)受電磁干擾危害小，不造成渦輪增壓效用、正交和干擾和積分電路干擾小等特性；從全部時(shí)間全過(guò)程看，矩形波數(shù)據(jù)信號(hào)也是一個(gè)交替變化數(shù)據(jù)信號(hào)，具備正弦波形勵(lì)磁技術(shù)基本上不造成電極極化狀況，有利于變大和解決數(shù)據(jù)信號(hào)，防止直流放大器零點(diǎn)漂移、噪音、可靠性等問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)。因此低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)具備較好的抗干擾特性，在電磁流量計(jì)中已獲得廣泛運(yùn)用。
低頻率矩形波勵(lì)磁中，因?yàn)閯?lì)磁電流量矩形波存有上升沿和降低沿，依據(jù)式7-6，在上升沿和降低沿處，必定也存有正交和干擾（全微分干擾）。其沿越陡，全微分干擾電勢(shì)差越大，但迅速便會(huì)消退，產(chǎn)生一窄小的尖鋒單脈沖；上升沿和降低沿轉(zhuǎn)變?cè)竭t緩，則全微分干擾越小，但歷經(jīng)時(shí)間越長(zhǎng)。
怎么消除上升沿和降低沿處的全微分干擾，是低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)要處理的首要問(wèn)題之一。因?yàn)橐话汶姶帕髁總鞲衅鲃?lì)磁繞阻中電感器和電阻器的參考值L/R通常較小。伴隨著勵(lì)磁電流量進(jìn)到穩(wěn)定，全微分干擾也迅速能全自動(dòng)消退。因此，為了更好地清除全微分干擾對(duì)總流量數(shù)據(jù)的危害，通常在勵(lì)磁電流量進(jìn)到穩(wěn)定的勻速運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)（即矩形波的坡屋頂一部分）后，再對(duì)總流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作電壓開(kāi)展同歩取樣，如下圖7-5所顯示。
那樣，全微分干擾數(shù)據(jù)信號(hào)不可以進(jìn)到同歩取樣，因而都不危害總流量數(shù)據(jù)信號(hào)導(dǎo)出。除此之外，同歩取樣單脈沖相對(duì)性工頻而言是一寬單脈沖，并挑選為工頻周期時(shí)間或工頻周期時(shí)間的非負(fù)整數(shù)，如下圖7-5e所顯示，那樣，即使總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中沾有工頻干擾數(shù)據(jù)信號(hào)，因其取樣時(shí)間為詳細(xì)的工頻周期時(shí)間，其均值為零，工頻干擾工作電壓失靈。另一方面，因?yàn)閯?lì)磁工作頻率低，渦電流不大，靜電感應(yīng)藕合分布電容的危害小，因此，因?yàn)榧舛朔烹姸斐傻耐喔蓴_也大大的減少。綜上所述所顯示，低頻率矩形波勵(lì)磁方法有下面好多個(gè)優(yōu)勢(shì)。
1）能防止正弦波形溝通交流磁場(chǎng)的正交和干擾；
2）基本上清除由分布電容造成的工頻干擾；
3）能抑止溝通交流磁場(chǎng)在壁厚和液體內(nèi)造成的渦電流；
4）能清除直流電磁場(chǎng)的電極極化狀況。
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的選用，解決了長(zhǎng)時(shí)間困惑電磁流量計(jì)的電磁干擾問(wèn)題，進(jìn)一步提高了電磁流量計(jì)的零點(diǎn)可靠性和測(cè)量精度，變小感應(yīng)器的容積，減少勵(lì)磁輸出功率，使轉(zhuǎn)化器和感應(yīng)器一體化，提升電磁流量計(jì)的總體特性，擴(kuò)寬了電磁流量計(jì)的工業(yè)生產(chǎn)主要用途。
勵(lì)磁技術(shù)的新發(fā)展
1、三值低頻率矩形波勵(lì)磁蘭州電磁水表技術(shù)
三值低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)是我們?cè)趨R總低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的根基上，為了更好地使儀表盤(pán)零點(diǎn)更平穩(wěn)而提起的一種勵(lì)磁技術(shù)，磁場(chǎng)波型如下圖7-3e所顯示。其最大的的特征是建立在零態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)性校準(zhǔn)零點(diǎn)，因此具備更優(yōu)質(zhì)的零點(diǎn)可靠性。
三值低頻率矩形波勵(lì)磁方法的勵(lì)磁電流量一般選用工頻的1/8工作頻率，以 B，0蘭州電磁水表，-B三值開(kāi)展勵(lì)磁，根據(jù)對(duì)正一零一負(fù)一零一正變化趨勢(shì)的三種情況開(kāi)展取樣和解決，如下圖7-6所顯示。
其主要的特征是能在零態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)性校準(zhǔn)零點(diǎn)，合理地清除了總流量數(shù)據(jù)的零位噪音，進(jìn)而進(jìn)一步提高了儀表盤(pán)零位的可靠性；次之，它與低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)一樣，可以選用同歩取樣技術(shù)來(lái)清除上升沿和降低沿處的全微分干擾；選用寬單脈沖取樣以清蘭州電磁水表除混跡總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中的工頻干擾數(shù)據(jù)信號(hào)；第三，它可以根據(jù)一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的四次取樣值，類似覺(jué)得電極極化電勢(shì)差勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用微處理器的標(biāo)值計(jì)算作用得到清除電極極化電勢(shì)差的危害。
因此，選用三值低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的電磁流量計(jì)零點(diǎn)平穩(wěn)，抗工頻工作能力強(qiáng)，測(cè)量精度進(jìn)一步提高，感應(yīng)器企業(yè)流動(dòng)速度的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作電壓可減少到工頻勵(lì)磁方法時(shí)的1/4，進(jìn)而可進(jìn)一步減少勵(lì)磁功能損耗，完成電磁流量計(jì)的中小型輕巧一體化，在電磁流量計(jì)中已獲得廣泛運(yùn)用。
2、雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)
三值低頻率矩形波勵(lì)磁方法具備良好的零點(diǎn)可靠性，但在精確測(cè)量沙漿(如沙漿流量計(jì))、紙槳等含化學(xué)纖維和固態(tài)顆粒物的液體物質(zhì)和低導(dǎo)電率液體總流量時(shí)，發(fā)生固態(tài)顆粒物擦過(guò)電級(jí)表層而造成低頻率頂峰噪音和氣體流動(dòng)性噪音，那樣通常造成勵(lì)磁工作頻率較低的三值勵(lì)磁電流量流量計(jì)導(dǎo)出晃動(dòng)不穩(wěn)。
三值低頻率矩形波勵(lì)磁零點(diǎn)平穩(wěn)，但沒(méi)法抑止低頻率噪音；較高頻的矩形波磁場(chǎng)能清除低頻率噪音，但一般其零點(diǎn)可靠性較差。大家在剖析各種各樣勵(lì)磁技術(shù)的根基上，明確提出了雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)，其磁場(chǎng)波型如下圖7-3f所顯示。高頻率一部分是75Hz的矩形波，外包絡(luò)線是1/8工頻的低頻率矩形波。選用這類勵(lì)磁方法，可以用高頻率波取樣來(lái)清除含化學(xué)纖維和固態(tài)顆粒物液體物質(zhì)的低頻率噪音，與此同時(shí)又維持了低頻率矩形波勵(lì)磁零點(diǎn)平穩(wěn)的優(yōu)勢(shì)，獲得了不錯(cuò)的運(yùn)用實(shí)際效果。
直流電勵(lì)磁技術(shù)
直流電勵(lì)磁技術(shù)是起初的電磁流量計(jì)選用的勵(lì)磁技術(shù)，它是運(yùn)用永磁材料或是直流穩(wěn)壓電源給電磁流量傳感器勵(lì)磁繞阻配電，以產(chǎn)生勻速運(yùn)動(dòng)的直流電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)波型如下圖7-3a所顯示。直流電勵(lì)磁技術(shù)具備方式簡(jiǎn)易靠譜，受工頻干擾危害不大及其液體中的自感現(xiàn)象可以忽略等特性?？墒?，直流電勵(lì)磁技術(shù)的最大的問(wèn)題是直流電磁感應(yīng)電勢(shì)差在兩電級(jí)表層上進(jìn)行穩(wěn)定的正負(fù)性，造成被測(cè)液體物質(zhì)點(diǎn)解而造成正空氣負(fù)離子，造成電級(jí)表層電極極化狀況，使感生電流的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差變?nèi)?，電?jí)間等效電阻擴(kuò)大，與此同時(shí)發(fā)生電極極化電勢(shì)差飄移，嚴(yán)重影響信號(hào)分析蘭州電磁水表一部分的工作中。即使電級(jí)選用電極極化電勢(shì)差不大的鉑、金等貴金屬或其合金制品，經(jīng)常也存有薄弱的電極極化電勢(shì)差，與此同時(shí)儀表盤(pán)的制造成本也較高。此外，直流電勵(lì)磁在電級(jí)間造成不平衡的光電催化干擾電勢(shì)差累加在直流電總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中，沒(méi)法清除，并伴隨著時(shí)間的轉(zhuǎn)變、液體物質(zhì)特點(diǎn)及其流動(dòng)性情況而轉(zhuǎn)變。第三，直流放大器的零點(diǎn)漂移、噪音和可靠性問(wèn)題難以獲得非常好處理，特別是在小流量計(jì)量時(shí)，信號(hào)增強(qiáng)器的直流電穩(wěn)定性務(wù)必在一些之一微伏以內(nèi)，那樣就限定了直流電勵(lì)磁技術(shù)的運(yùn)用范疇。現(xiàn)階段直流電勵(lì)磁技術(shù)僅在核能工業(yè)生產(chǎn)中用以導(dǎo)電率極高，而又不造成極化效應(yīng)的形狀記憶合金流量計(jì)量中。
工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)
工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)是運(yùn)用正弦波形工頻（50Hz）開(kāi)關(guān)電源給電磁流量傳感器勵(lì)磁繞阻配電，其主要特點(diǎn)是造成的磁場(chǎng)為一正弦波形交替變化磁場(chǎng)，如下圖7-3b所顯示。這類勵(lì)磁方法可以大部分清除電級(jí)表層的電極極化狀況，減少電級(jí)光電催化電勢(shì)差的干擾和感應(yīng)器內(nèi)電阻。此外，選用工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)，其感應(yīng)器輸出的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)依然是工頻正弦波形數(shù)據(jù)信號(hào)，便于變大解決，能防止直流放大器存有的因難。并且勵(lì)磁開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)易便捷。
在工頻正弦波形勵(lì)磁方法中，溝通交流磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度B=Bmsinomega;t在金屬電極上形成的感生電動(dòng)勢(shì)為
被測(cè)容積總流量為
式中 Bm是交替變化磁場(chǎng)強(qiáng)度的最高值；w是勵(lì)磁電流量角頻率，w=2pi;f；f是勵(lì)磁開(kāi)關(guān)電源工作頻率。
特別注意的是，工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)的選用會(huì)產(chǎn)生一系列電磁干擾和噪音。
最先是電磁磁感應(yīng)造成正交和干擾（又被稱為90deg;干擾），一般覺(jué)得正交和干擾是由ldquo;變電器效用rdquo;導(dǎo)致的。在電磁流量傳感器中，因?yàn)殡娂?jí)、導(dǎo)線、被測(cè)物質(zhì)和電磁總流量轉(zhuǎn)化器的讀取電源電路組成的閉合回路處于一交替變化的磁場(chǎng)中，因此，即使被測(cè)物質(zhì)不流動(dòng)性，處在該交替變化磁場(chǎng)中的閉合回路也會(huì)造成電勢(shì)差rho;1和感應(yīng)電流，蘭州電磁水表顯而易見(jiàn)，這也是一干擾電勢(shì)差。依據(jù)電磁磁感應(yīng)基本原理，該干擾感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)對(duì)時(shí)間的彈性系數(shù)的負(fù)數(shù)正正比例。即
這就是正交和干擾數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差，它具備下列一些特性。
1）與總流量不相干，即使液體原地不動(dòng)，那樣的數(shù)據(jù)信號(hào)仍然存有；
2）在相位差上比總流量數(shù)據(jù)信號(hào)落后90deg;，故也稱90deg;干擾；
3）勵(lì)磁電流量工作頻率越高，正交和干擾也越比較嚴(yán)重，具體運(yùn)用中，正交和干擾數(shù)據(jù)信號(hào)可以遠(yuǎn)高于總流量數(shù)據(jù)信號(hào)。
因此怎樣擺脫正交和干擾電勢(shì)差的直接影響是工頻正弦波形勵(lì)磁技術(shù)的關(guān)鍵課題研究。
次之是積分電路干擾，就是指與此同時(shí)發(fā)生在感應(yīng)器2個(gè)電級(jí)上，工作頻率和相位差都和數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)一致的干擾數(shù)據(jù)信號(hào)。蘭州電磁水表一般以為是尖端放電，絕緣層電阻分壓及其感應(yīng)器管路上的雜散電流量所造成。如下圖7-4所顯示，感應(yīng)器的勵(lì)磁電磁線圈電極極化A和B不但存有著接地電阻Rm，與此同時(shí)還存有著分布電容Cf。蘭州電磁水表設(shè)兩電級(jí)中的內(nèi)電阻為Rs，則勵(lì)磁工作電壓U根據(jù)接地電阻和分布電容與感應(yīng)器內(nèi)電阻分壓，在兩電級(jí)上與此同時(shí)造成損耗。
設(shè)勵(lì)磁工作電壓為U=Umsinomega;t，則在Cf上形成的容抗為
Rc和Rm并接，假如Rm》Rc，則得總特性阻抗R約為Rc。那樣，R和內(nèi)電阻Rs/2對(duì)勵(lì)磁工作電壓U開(kāi)展分壓，在電級(jí)上把獲得由分布電容Cf串進(jìn)的干擾工作電壓e2為
因?yàn)橥喔蓴_數(shù)據(jù)信號(hào)的頻次和相位差與總流量數(shù)據(jù)信號(hào)完全一致，累加在總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中無(wú)法清除，以致電磁流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定。
第三是工頻正弦波形配電開(kāi)關(guān)電源存有電源電壓和次數(shù)的起伏，由式（7-5）得知，工作電壓和工作頻率遍布危害Bm和omega;，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)測(cè)定的危害。
具體運(yùn)用中，盡管已采用相敏整流器、嚴(yán)苛的電磁屏蔽掉和路線賠償、開(kāi)關(guān)電源賠償、全自動(dòng)正交和抑止系統(tǒng)軟件等技術(shù)對(duì)策以清除與總流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作頻率一致的工頻干擾工作電壓，但因?yàn)檎缓透蓴_數(shù)據(jù)信號(hào)電勢(shì)差通常有比較大幅度值，全自動(dòng)正交和抑止系統(tǒng)軟件等抗干擾對(duì)策不太可能徹底清除干擾數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)而造成電磁流量計(jì)零點(diǎn)的不穩(wěn)定，測(cè)量精度無(wú)法提升。這就是工頻正弦波形勵(lì)磁方法對(duì)電磁流量計(jì)的限定，促使電磁流量計(jì)的特性難以進(jìn)一步提高。
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)是融合了直流電勵(lì)磁和溝通交流勵(lì)磁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)規(guī)避了他們?nèi)毕莸囊环N勵(lì)磁技術(shù)。20新蘭州電磁水表世紀(jì)70時(shí)代至今，伴隨著集成化電流量技術(shù)和同歩取樣技術(shù)的快速發(fā)展和產(chǎn)品化，低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)應(yīng)時(shí)而生，在電磁流量計(jì)中獲得普遍好用。它的勵(lì)磁磁場(chǎng)波型如下圖7-3c和d所顯示，其工作頻率通常為工頻的雙數(shù)分之一（一般為1/2-1/32）。70時(shí)代早期以單正負(fù)極低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)為主導(dǎo)，中后期以雙正負(fù)極低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)為主導(dǎo)而逐漸其工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用。
從圖7-3中能夠看見(jiàn)，在大半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)是一恒穩(wěn)的直流電磁場(chǎng)，它具備直流電勵(lì)磁技術(shù)受電磁干擾危害小，不造成渦輪增壓效用、正交和干擾和積分電路干擾小等特性；從全部時(shí)間全過(guò)程看，矩形波數(shù)據(jù)信號(hào)也是一個(gè)交替變化數(shù)據(jù)信號(hào)，具備正弦波形勵(lì)磁技術(shù)基本上不造成電極極化狀況，有利于變大和解決數(shù)據(jù)信號(hào)，防止直流放大器零點(diǎn)漂移、噪音、可靠性等問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)。因此低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)具備較好的抗干擾特性，在電磁流量計(jì)中已獲得廣泛運(yùn)用。
低頻率矩形波勵(lì)磁中，因?yàn)閯?lì)磁電流量矩形波存有上升沿和降低沿，依據(jù)式7-6，在上升沿和降低沿處，必定也存有正交和干擾（全微分干擾）。其沿越陡，全微分干擾電勢(shì)差越大，但迅速便會(huì)消退，產(chǎn)生一窄小的尖鋒單脈沖；上升沿和降低沿轉(zhuǎn)變?cè)竭t緩，則全微分干擾越小，但歷經(jīng)時(shí)間越長(zhǎng)。
怎么消除上升沿和降低沿處的全微分干擾，是低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)要處理的首要問(wèn)題之一。因?yàn)橐话汶姶帕髁總鞲衅鲃?lì)磁繞阻中電感器和電阻器的參考值L/R通常較小。伴隨著勵(lì)磁電流量進(jìn)到穩(wěn)定，全微分干擾也迅速能全自動(dòng)消退。因此，為了更好地清除全微分干擾對(duì)總流量數(shù)據(jù)的危害，通常在勵(lì)磁電流量進(jìn)到穩(wěn)定的勻速運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)（即矩形波的坡屋頂一部分）后，再對(duì)總流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作電壓開(kāi)展同歩取樣，如下圖7-5所顯示。
那樣，全微分干擾數(shù)據(jù)信號(hào)不可以進(jìn)到同歩取樣，因而都不危害總流量數(shù)據(jù)信號(hào)導(dǎo)出。除此之外，同歩取樣單脈沖相對(duì)性工頻而言是一寬單脈沖，并挑選為工頻周期時(shí)間或工頻周期時(shí)間的非負(fù)整數(shù)，如下圖7-5e所顯示，那樣，即使總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中沾有工頻干擾數(shù)據(jù)信號(hào)，因其取樣時(shí)間為詳細(xì)的工頻周期時(shí)間，其均值為零，工頻干擾工作電壓失靈。另一方面，因?yàn)閯?lì)磁工作頻率低，渦電流不大，靜電感應(yīng)藕合分布電容的危害小，因此，因?yàn)榧舛朔烹姸斐傻耐喔蓴_也大大的減少。綜上所述所顯示，低頻率矩形波勵(lì)磁方法有下面好多個(gè)優(yōu)勢(shì)。
1）能防止正弦波形溝通交流磁場(chǎng)的正交和干擾；
2）基本上清除由分布電容造成的工頻干擾；
3）能抑止溝通交流磁場(chǎng)在壁厚和液體內(nèi)造成的渦電流；
4）能清除直流電磁場(chǎng)的電極極化狀況。
低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的選用，解決了長(zhǎng)時(shí)間困惑電磁流量計(jì)的電磁干擾問(wèn)題，進(jìn)一步提高了電磁流量計(jì)的零點(diǎn)可靠性和測(cè)量精度，變小感應(yīng)器的容積，減少勵(lì)磁輸出功率，使轉(zhuǎn)化器和感應(yīng)器一體化，提升電磁流量計(jì)的總體特性，擴(kuò)寬了電磁流量計(jì)的工業(yè)生產(chǎn)主要用途。
勵(lì)磁技術(shù)的新發(fā)展
1、三值低頻率矩形波勵(lì)磁蘭州電磁水表技術(shù)
三值低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)是我們?cè)趨R總低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的根基上，為了更好地使儀表盤(pán)零點(diǎn)更平穩(wěn)而提起的一種勵(lì)磁技術(shù)，磁場(chǎng)波型如下圖7-3e所顯示。其最大的的特征是建立在零態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)性校準(zhǔn)零點(diǎn)，因此具備更優(yōu)質(zhì)的零點(diǎn)可靠性。
三值低頻率矩形波勵(lì)磁方法的勵(lì)磁電流量一般選用工頻的1/8工作頻率，以 B，0蘭州電磁水表，-B三值開(kāi)展勵(lì)磁，根據(jù)對(duì)正一零一負(fù)一零一正變化趨勢(shì)的三種情況開(kāi)展取樣和解決，如下圖7-6所顯示。
其主要的特征是能在零態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)性校準(zhǔn)零點(diǎn)，合理地清除了總流量數(shù)據(jù)的零位噪音，進(jìn)而進(jìn)一步提高了儀表盤(pán)零位的可靠性；次之，它與低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)一樣，可以選用同歩取樣技術(shù)來(lái)清除上升沿和降低沿處的全微分干擾；選用寬單脈沖取樣以清蘭州電磁水表除混跡總流量數(shù)據(jù)信號(hào)中的工頻干擾數(shù)據(jù)信號(hào)；第三，它可以根據(jù)一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的四次取樣值，類似覺(jué)得電極極化電勢(shì)差勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用微處理器的標(biāo)值計(jì)算作用得到清除電極極化電勢(shì)差的危害。
因此，選用三值低頻率矩形波勵(lì)磁技術(shù)的電磁流量計(jì)零點(diǎn)平穩(wěn)，抗工頻工作能力強(qiáng)，測(cè)量精度進(jìn)一步提高，感應(yīng)器企業(yè)流動(dòng)速度的數(shù)據(jù)流量數(shù)據(jù)信號(hào)工作電壓可減少到工頻勵(lì)磁方法時(shí)的1/4，進(jìn)而可進(jìn)一步減少勵(lì)磁功能損耗，完成電磁流量計(jì)的中小型輕巧一體化，在電磁流量計(jì)中已獲得廣泛運(yùn)用。
2、雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)
三值低頻率矩形波勵(lì)磁方法具備良好的零點(diǎn)可靠性，但在精確測(cè)量沙漿(如沙漿流量計(jì))、紙槳等含化學(xué)纖維和固態(tài)顆粒物的液體物質(zhì)和低導(dǎo)電率液體總流量時(shí)，發(fā)生固態(tài)顆粒物擦過(guò)電級(jí)表層而造成低頻率頂峰噪音和氣體流動(dòng)性噪音，那樣通常造成勵(lì)磁工作頻率較低的三值勵(lì)磁電流量流量計(jì)導(dǎo)出晃動(dòng)不穩(wěn)。
三值低頻率矩形波勵(lì)磁零點(diǎn)平穩(wěn)，但沒(méi)法抑止低頻率噪音；較高頻的矩形波磁場(chǎng)能清除低頻率噪音，但一般其零點(diǎn)可靠性較差。大家在剖析各種各樣勵(lì)磁技術(shù)的根基上，明確提出了雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)，其磁場(chǎng)波型如下圖7-3f所顯示。高頻率一部分是75Hz的矩形波，外包絡(luò)線是1/8工頻的低頻率矩形波。選用這類勵(lì)磁方法，可以用高頻率波取樣來(lái)清除含化學(xué)纖維和固態(tài)顆粒物液體物質(zhì)的低頻率噪音，與此同時(shí)又維持了低頻率矩形波勵(lì)磁零點(diǎn)平穩(wěn)的優(yōu)勢(shì)，獲得了不錯(cuò)的運(yùn)用實(shí)際效果。