淺析分體式電磁流量計抗干擾技術

    我們對分體式電磁流量計抗干擾技術加以探討，首先必須對分體式電磁流量計干擾噪聲產生的物理機理和特性加以分析研究，從而根據各種干擾噪聲的特性采用相應的抗干擾對策，以提高分體式電磁流量計抗干擾的能力。

1 工頻干擾噪聲
    工頻干擾噪聲是由電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合，另外分體式電磁流量計工作現場的工頻共模干擾，其三供電電源引入的工頻串模干擾等，其產生的物理機理均是電磁感應原理。首先就電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合產生的工頻干擾對分體式電磁流量計工作影響最大，而且在不同的勵磁技術下其表現的形態、特性不同，因而采取抗干擾措施也不同，如圖1所示在各種勵磁技術。
    此種電磁耦合工頻干擾噪聲表現形式為正交干擾(見圖1 b)，又稱為變壓器電勢，其特點是干擾噪聲幅值和工頻正弦波勵磁頻率成正比 ，相位滯后流量信號電勢900，且幅值較流量信號電勢大幾個數量級。在低頻矩形波勵磁，三值低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁條件，此種電磁偶合工頻干擾噪聲表現形式為微分干擾(見圖1c)，其波形為脈沖波形，其中幅值和磁通變化率成正比，且按指數規律衰減，一般而言其幅值比正弦波勵磁條件下的正交干擾大得多，另外此微分干擾僅在勵磁磁通變化時產生，而在磁通恒定時，下一個磁通發生變化之前不會產生微分干擾，具有時段性。

針對工頻正弦波勵磁下的正交干擾噪聲，采用復雜的自動正交抑制系統減小正交干擾噪聲的影響，但由于正交干擾噪聲比流量信號電勢大幾個數量級正交抑制電子電路的任何不完善都將導致一部分正交干擾轉換成同相干擾，使工頻正弦波勵磁分體式電磁流量計零點漂移，流量測量精度難以提高。
    采用低頻矩形波勵磁、三值低頻矩形波勵磁、雙頻矩形波勵磁，正交干擾噪聲演變成為微分干擾。由于微分干擾具有時段時，利用同步采樣技術在磁場恒定期，即微分干擾衰減為零之后，采用寬脈沖同步采樣( 工頻周期的偶數倍)，以避免串入流量信號電勢中的工頻干擾的影響。其次采用控制勵磁電流(勵磁磁通)變化率的方法減小微分干擾的幅值，但減小流量信號采樣的時間間隔;也可以采用程控增益技術使微分干擾時段增益為Odb，而恒磁通時段增益為100db，以減小微分干擾的幅值的影響。
　　對于工頻共模干擾和工頻串模干擾是常見的干擾，主要是由于電磁屏蔽缺陷、分布電容耦合、分體式電磁流量計接地不良等原因產生，采用輸入保護技術、高輸入阻抗、高共模抑制比自舉前置放大器技術以及重復接地技術，工頻寬脈沖同步采樣技術等提高抗工頻干擾的能力。