电磁流量计在线信号分析的探讨 二

2　电磁流量计输入信号

电磁流量计的励磁方式是低频三值矩形波(简称三值波) 形式。在无干扰的情况下, 电磁流量计的输入信号波形与励磁电流波形基本同形同相, 幅值正比于

流速。不同的是由于励磁电流上升沿和下降沿的冲击,输入信号在与之对应的上升沿和下降沿附近形成过冲尖锋。随着励磁电流的平稳, 过冲尖锋也随着消失。

为将电磁流量计的信号送MA TLAB 中进行信号分析与处理, 首先必须获得电磁流量输入信号数据。在原有仪表的基础上进行改进设计了一套采样系统。信号的输入源选在原电磁流量计的采样系统之前, 单片机通过双极性的AD 转换器对信号进行全息采集, 同时监测仪表CPU 发给励磁电路的励磁控制信

号, 用以信号的周期同步。系统的工作方式如下:

(1)MA TLAB 通过RS232 发命令给单片机, 进行数据采样。

(2) 单片机接收到采样命令之后, 进行采样准备,并实时的将采样数据通过RS232 传送给MA TLAB。

3　基于MATLAB 的分析方法

电磁流量计的输入信号图形。可以看出, 输入信号除去反映流量的基本信号波形以外, 还叠加了工频干扰和高频噪声。如何克服工频干扰是电磁流量计信号处理一个重要的课题。工频干扰影响着流量值的输出精度。它的影响程度在不同的流体流速下有着不同的表现。当流体流速比较大的时, 工频干扰的大小相对于由流速产生的感应信号值显得不是很敏感; 在小流量的情况下, 工频干扰信号值超过感应信号, 仪表稳定性降低, 造成电磁流量计的零点漂移问题。

国内外有多种克服工频干扰的方法, 文中选自适应陷波方法和自适应相关模板法进行分析, 并提出了一种信号匹配的方法。

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