电磁流量计在线信号分析的探讨 三

3.1　自适应陷波的方法

通常设计50 的数字陷波器来消除工频干扰, 理想陷波器的基本要求有两点: 一是其传递函数的零点应该在单位圆上, 以使陷波的陷阱深度为无穷大; 二是其

传递函数的极零点必须匹配, 这样除了陷波的频率之外, 其余的频率完全不受陷波的影响。

Q 是衡量陷波滤波器的窄带带宽的因子, f0 是需要滤除的频率, fs 是采样频率。通过上述的公式设计滤波器。

3.2　自适应相关模板法

该方法根据工频干扰的特点, 从原始信号中得到工频干扰的模板, 再从原始信号中减去工频干扰的模板, 达到滤除工频干扰的目的。算法中通过采用不同的

L 值实现对不同频率窄带信号的抑止, 通过选取不同的M 值, 可实现不同的抑止带宽。

3.3　信号匹配的方法

当频率发生偏移时上述两种方法都不能滤除工频干扰。文献提出的解决方法, 需要另外的硬件电路检测工频频率, 然后再根据实际检测的频率调整滤波器的参数和采样频率。文中基于电磁流量计输入信号的特性, 提出一种信号匹配的方法。

工频干扰实际上是在原始信号的基础上叠加正弦波信号。信号的频率与电网的频率相同, 理论上是50Hz, 但是由于电网负载的不确定性, 频率会发生小幅波动。同时工频干扰的幅度和相位也并不确定。

表达一个正弦波信号仅需要有三个参数: 频率f、幅值A、相位7 , 获得了这三个参数也就获得了正弦波信号。正弦波有以下一些特性:

(1) 极大点和极小点的数值差是正弦波幅值的两倍。

(2) 极大点和它后一个极小点之间的时间差则是正弦波周期的一半。

(3) 取极点作为信号的参照则可以获得相位。

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