低功耗电池供电电磁流量计研究与设计 二十五

3.5 电磁流量计励磁部分功耗估算

三值低频矩形波最大的特点是可以在零状态时动态校正零点，提高了零点的稳定性，增强工频的抗干扰能力，而且可以较好地消除测量电极两端产生的极化效应，更突出的是其在励磁部分的功耗也比其他励磁方式小很多。在整个电磁流量计系统的功耗中，励磁部分的功耗约占60%-70%。设计中三值矩形波的励磁方式采用间歇式的工作方式，通过模拟开关在单片机的不同时序的指令下切换开关状态，使励磁电路每三秒钟输出一次三值矩形波的励磁信号，当采用两节电池共同供电时，一个电池正接励磁线圈，可以提供正向励磁电流；另一个电池反向接励磁线圈，提供反向励磁电流。即三秒钟内正负电池分别提供的励磁电流时长为30ms幅值均为50mA。由此估算得正负电池用于励磁部分每年的功耗平均为(单位为Ah)：

如果采用每节10000mAh 容量的一次性锂电池作为供电单元，根据上式的计算结果，电池的寿命可以在4 年左右，完全可以满足低功耗电磁流量计的设计要求。

随着硬件芯片性能的不断提高，前置放大电路可处理的测量信号的幅值越来越小，因此可以根据放大电路的特点逐步降低励磁电流值，选用40mA 的电池或者甚至更小。这样就更适合电池供电的设计要求。

3.6 小结

第三章综合分析了几种励磁方式的特点，提出使用低频三值矩形波作为励磁信号。在励磁电路中使用锂电池作为恒压源，通过模拟开关的控制实现励磁信号。并且本文中对励磁信号进行了低功耗设计。

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