电磁流量计转换器及传感器的探讨 二十七

对于点电极的电磁流量计流量信号内阻来说，图4．2可见在绝缘衬里的传感器测量管内壁装有一对接液电极。电极是圆柱状，直径为d，电极A和电极B的距离(测量管道直径)为D(脚)。充满导电液体的管道足够长，电极所处介质的电导率S和介电常数e是均匀的，对介质内的电流场不会有所改变。在这些假定的条件下，电极实际上等于埋于各个方向具有无限深层的介质内。设两电极间的电动势为e，A电极的电位为+比，B电极的电位为．e／2。从图可知，电流由A电极向介质发散后汇聚于B电极后流出。电流流动时流过的截面积在两电极附近最小，离电极越远越大，在中间的时候最大。也就是电流密度离电极越远而越小，因此电场强度也越小。这样在计算传感器信号内阻的时候，可以把流体的体电阻视为零，仅计算两电极与介质相接触的接触电阻。为了计算方便，先把电极作为球体看待。

传感器信号内阻的大小与测量管直径大小无关，与电导率和电极直径成反比，电导率越小内阻越大。又因为该信号是电压信号，它有两种输出形式，一种是一个信号输出端子和一个基准点接地端子，称为单端信号输出；另一种是除了一个基准点接地端子外，还有两个信号输出端子，它们的幅度大小相等、方向相反，成为差动形式输出，称为双端信号输出。

由于该电磁流量计输出只有两根线，加上屏蔽线就三根线。信号上没有基准点，如果以大地为基准点(管道)，由于管道距离比较长，容易受外界影响比较大。所以采取单端信号输出。如果采用仪器放大器电路，由于信号可能有很大共模电压，超过了仪器放大电路的工作范围，导致仪器放大电路不能正常工作。通过实际电路查看，发现信号经过仪器放大电路输出后信号严重失真，经过低通滤波后，信号还是畸变严重。因此不能采用仪器放大电路来实现电路要求。因此采用同相放大器电路来解决问题。由于一端接地，则把共模电压拉到零电平，则可以消除共模电压的影响。

电磁流量计