低功耗电池供电电磁流量计研究与设计 十七

3.1.3电磁流量计低频矩形波励磁

经过长期工业应用表明，工频正弦波励磁技术虽然采用多种抗干扰技术措施，但仍然很难排除与流量信号相一致的工频干扰。为了彻底解决电磁流量计的工频干扰问题，提高流量测量精度，于是在1955年A.B.DenZson首先提出采用一种介于直流激磁和工频交流励磁之间的低频矩形波激磁技术。此项激磁技术既具有工频正弦波励磁的优点，例如基本不产生极化效应，流量信号便于放大处理等，又具有像直流励磁技术不产生涡流效应、变压器电势（正交干扰）和同相干扰等优点，而且能避免直流放大器零点漂移、噪声、稳定性等问题，具有较好的抗干扰性能。随着电子技术和测试技术的发展，集成电路技术和同步采样技术在上世纪70年代逐渐被推广应用，低频矩形波励磁技术也应运而生，并且应用在电磁流量计的设计中。70年代前期以单极性低频矩形波励磁技术为主，后期以双极性低频矩形波励磁技术为主流。 在低频矩形波励磁中，由于励磁绕组存在电阻和电感，励磁电流的波形必然存在上升沿和下降沿。另外在低频矩形波励磁中存在微分干扰，它是工频正弦波励磁中变压器电动势（正交干扰）演变而成的，并且出现涡流效应。由于一般电磁流量传感器励磁线圈的L/R较小，随着励磁电流达到平稳状态，微分干扰就会自动消失。励磁频率越低，涡电流效应越小，微分干扰也越小，有利于励磁电流上升沿和下降沿快速达到稳态。但励磁频率过低，则会降低仪表的响应速度，就不能忽略电化学电势的影响，对测量脉冲流体和快速自动调节不利。如果激磁频率过高，涡电流效应较大，微分干扰未能完全消失，牺牲了零点稳定性。所以在选择低频励磁频率时要考虑生产工艺对测量精度要求和仪表反应速度，一般选择低频矩形波励磁频率为工频的偶数分之一。

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