以下將分析流速信號電壓的基本特征,以便電磁流量計轉(zhuǎn)換器對流速信號能夠有效地、針對性地放大、處理和數(shù)據(jù)采集等。

 

　　(1)頻率

 

　　流量信號是由勵磁磁場感應的,其電學特性與勵磁電壓各參量有關,既信號的頻率與勵磁頻率是一致的。從降低傳感器零點,保持穩(wěn)定的角度出發(fā),通常采用6.25Hz,甚至低到1Hz的勵磁頻率；從降低流體極化電壓引起輸出擺動的角度出發(fā),勵磁頻率在數(shù)十赫茲至100Hz；為降低低電導率時流動噪聲的影響,勵磁頻率可能達到160Hz。總而言之,電磁流量計的信號頻率都比較低,而且,當勵磁頻率一旦確定下來以后,信號頻率基本上不會改變。這就是說,轉(zhuǎn)換器的放大電路可以設計成具有選頻的低頻放大器,用以抑止各種高頻千擾,提高信噪比.

 

　　(2）相位和波形

 

　　流量信號與工作磁場的相位和波形基本一致,也就是說,流量信號與勵磁電壓的相位和波形基本一致．只是由于金屬測量管的渦電流以及勵磁線圈的電感和電阻產(chǎn)生的滯后作用,流量信號存在一定移相或者波形的前沿和后沿存在積分過程,這一相移或積分過程對于大口徑傳感器尤為明顯。

 

　　(3）幅度

 

　　流速信號的電壓幅度與兩電極的距離、磁感應強度以及流速大小成正比關系。通常感應信號的幅度都很小,一般流體流過傳感器流速lm/s時感應電動勢在lmV以下,甚至0.2mV以下。

 

　　(4）內(nèi)阻

 

　　根據(jù)全電路歐姆定律,放大器的輸入電阻與信號源的內(nèi)阻構成分壓電路,有限的放大器輸入電阻并不能將信號源的電壓全部加進放大器,一部分信號電壓將被降在信號的內(nèi)阻上。為了減小信號電壓的損失,放大器的輸入電阻必須遠遠大于信號內(nèi)阻,以減小內(nèi)阻所引起的測量誤差。

 

　　對于點電極的電磁流量計流量信號內(nèi)阻來說,如圖2-1所示,在絕緣襯里的傳感器測量管內(nèi)壁,裝有一對接液電極．電極是圓盤狀,直徑為d,電極A和電極B的距離（測量管直徑）為D(d<<D）。充滿導電液體的管道足夠長,電極所處介質(zhì)的電導率s和介電常數(shù)e是均質(zhì)的,對介質(zhì)內(nèi)的電流場不致有所改變。在這些假定條件下,電極實際上等于埋在各個方向具有無限深層的介質(zhì)內(nèi)。設兩電極間的電動勢為e,A電極的電位為＋e/2,B電極的電位為-e/2。從圖2-1可以看出,電流由A電極向介質(zhì)散流匯集于B電極流出。電流流動時流過的截面在電極附近最小,以后離電極愈遠愈大。也就是說離電極愈遠電流密度愈小,因而電場強度也愈小。由此可見,在電流經(jīng)過的途徑每單位長度上,介質(zhì)對電流的電阻愈遠愈?。@樣,在計算傳感器信號內(nèi)阻時,可以暫把流體的體電阻視為零,僅計算兩電極與介質(zhì)相接觸的接觸電阻。

       華恒資訊：赫斯曼壓力變送器