电磁流量计抗干扰技术探讨  三

除使用数字滤波器外,在A /D输入端设置RC模拟低通滤波器还可以带来其他作用。在实际测量观察到的流量信号中存在尖脉冲噪声,可能使模数转换器饱和,导致数字滤波器失效,使用模拟滤波器可以提前剔除这些信号。

1. 3　共模干扰、串扰产生机理及对策

共模干扰的产生主要是由于电磁屏蔽缺陷、接地不良、杂散电容等引起返回电流不平衡。共模干扰可能导致电路某些参考电位变化,是造成电磁流量计零

点漂移的原因之一;同时共模信号产生很高的辐射电场使电路的电磁兼容性恶化。串扰是由于印刷电路板设计电磁兼容性考虑不足造成信号质量下降,特别是

高速走线和模拟电路易受到影响。对由共模干扰信号导致的参考电位变化,应用中流量电压采用差分形式,通过双绞线送入放大器,前端放大器选用高共模抑制比、低漂移、高输入阻抗的运放,可以有效抑制共模干扰。此外,电磁流量计电路板设计符合电磁兼容性要求降低串扰对信号的影响:使用满足功能要求的速率尽可能低的逻辑器件。选用在逻辑状态变换过程中输入电流消耗更小的元件。尽可能选择表面封装的元器件。合理安排元件布局,模拟与数字部分隔离,防止数字信号影响模拟信号。适当配置去耦电容,选择合适的电容容量,去耦电容尽量靠

近元器件。对于敏感信号回路,如时钟信号、模拟输入信号严格控制回路面积。铺设地平面提供低阻抗信号回路,加强屏蔽效果。

1. 4　其他干扰对策

电化学极化电动势干扰是被测液体中电解质在感应电场作用下在电极表面极化产生的,是电磁流量计零点漂移的主要原因之一。采用交流励磁方式可以有效地减小极化电动势,此外在应用中微处理器运算时将两次流量电压采样值相减,这样不但可以减小极化电动势,而且可以补偿由共模干扰带来的零点漂移。

泥浆干扰是在测量泥浆、纤维浆等固液两相特性液体时,固体颗粒或者气泡与电极发生摩擦,在电极表面的电化学电动势突然变化,电磁流量计传感器输出信号输出尖峰脉冲状干扰。在低频励磁情况下,泥浆干扰产生的尖脉冲数量级大,极大地影响流量的准确测量,在实际设计中,采用多种信号处理混合方式抑制噪声。

电磁流量计