浆液型电磁流量计的探讨  二

浆液测量的关键在于有效克服浆液噪声的影响。而根据浆液噪声的1 /f 特性及国外研究结论，可以采用高频励磁或双频励磁来有效降低浆液噪声的影响，进而从信号处理上进一步削弱浆液噪声，提高测量精度。为此，电磁流量计的励磁控制和信号处理至关重要。

本文在现有的信号处理方法和励磁控制研究的基础上，提出有效的浆液信号处理方法，并以TI 公司DSP 芯片TMS320F2812 ( 以下简称F2812) 为核心，研制浆液型电磁流量计。

2 系统硬件研制

2． 1 硬件方案

本系统主要包括励磁驱动模块、信号调理采集模块、信号处理控制模块、人机接口模块、通讯模块及电源管理模块，由F2812 产生特定时序的励磁控制信号控制励磁驱动模块工作。励磁驱动模块向电磁流量计励磁线圈提供特定时序的励磁电流，建立特定形式的交变磁场。励磁电流同时由检流电路检测并由A/D 转换电路转换以送给信号处理控制模块。电磁流量计感应输出信号( SIG)由信号调理采集模块调理并进行A/D 转换。A/D 转换结果再送给信号处理控制模块，由DSP 进行信号处理以获取流量信号。人机接口模块用于人机交互操作。通讯

模块用于上位机远程监控。

2． 2 励磁驱动模块

由于浆液噪声幅值与频率之间成1 /f 特性，因此，本系统采用高频方波励磁控制方案，以提高传感器输出信号的基频，从而在浆液测量时有效降低浆液噪声影响，提高信噪比。励磁驱动模块主要由恒流源电路、励磁控制电路、检流电路和A/D 转换电路组成，具体采用文献

中的技术方案。恒流源电路向励磁线圈提供恒定的稳态励磁电流，励磁控制电路用于切换励磁电流的方向以实现方波励磁。由于随工作环境的变化和时间的推移，励磁驱动模块参数及电磁流量计励磁线圈参数可能会发生变化，进而导致励磁电流变化，使得测量结果发生偏差。为此，励磁驱动模块设置了检流电路以检测励磁电流，并由A/D 转换电路进行A/D 转换以传送给DSP进行处理结果的电流修正。

电磁流量计