電磁流量計(jì)的串模干擾

電磁流量計(jì)的串模干擾
    電壓信號的輸出形式通常有兩種。一種是一個信號輸出端子和一個基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子，我們稱為單端信號輸出；另一種是除了一個基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子外，還有兩個信號輸出端子，它們的幅度大小相等、方向相反，成為差動形式輸出。我們把差動信號形式的電壓輸出稱為雙端信號輸出。采用單端信號輸出時，混入信號中的干擾很難被分離開來。于是造成測量放大器的飽和，破壞了線性度。因此，20世紀(jì)60年代以后的電磁流量計(jì)傳感器，大都采用兩個測量電極都不接地，而是如前文所述，采用被測流體作為接地基準(zhǔn)點(diǎn)的雙端信號輸出形式。
    單端信號輸出形式中混入的干擾，被稱為申模干擾。在工業(yè)自動化儀表中，又稱正態(tài)干擾、常模干擾、橫向干擾等。圖3- 67所示為串模干擾的等效電路．

    圖中所表示傳感器的有用信號、干擾源信號和地電流在接地電阻L的壓降疊加一起進(jìn)入轉(zhuǎn)換放大器放大因此真正有用的信號很難分辨出來。串模干擾的來源是電磁干擾和靜電干擾。對于電磁流量計(jì)，電磁干擾主要是在傳感器附近有大功率磁場設(shè)備存在，由于設(shè)備的漏磁，周圍產(chǎn)生較強(qiáng)交變磁場，當(dāng)交變磁通穿過A、B、C和D信號線回路，就會在回路中感應(yīng)出電動勢，形成串模干擾。
    對于單端信號輸出，當(dāng)傳感器與轉(zhuǎn)換放大器兩點(diǎn)接地時，有接地電阻存在，接地回路的雜散電流、大功率電氣設(shè)備因    對于交變磁場造成的串模干擾，可以采用下述方法進(jìn)行抑制。
    a．使用雙絞信號線，因其無定向，使感應(yīng)電勢互相抵消；
    b．在轉(zhuǎn)換放大器的輸入端子的前面設(shè)置低通濾波器，可以抑制進(jìn)入放大器的高頻感應(yīng)電勢。
    對于靜電干擾，抑制的辦法是靜電屏蔽和良好接地，尤其要一點(diǎn)接地。在電磁流量計(jì)應(yīng)用中，不僅注意到傳感器結(jié)構(gòu)上對勵磁線圈與電極的靜電屏蔽、金屬測量管良好地接地，而且采用的多層屏蔽電纜，來降低電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)對信號的影響。
    實(shí)際上，在雙端信號輸出的電磁流量計(jì)中，類似兩個單端的信號輸出回路，同樣也存在串模干擾的影響。而且，信號中疊加的串模干擾多數(shù)是與供電電源頻率一致的干擾電壓。低頻矩形波勵磁轉(zhuǎn)換器利用同步采樣時間為供電電源周期的整數(shù)倍，使采樣的串模干擾的正、負(fù)面積相等，平均值等于零，有效地抑制了串模干擾。
   
   絕緣不良褥電、三相動力電網(wǎng)負(fù)載小平衡，從而零線有較大的電流，使接地電阻產(chǎn)生電壓降，這些都是產(chǎn)生串模干擾的重要原因。第二種情形是傳感器和轉(zhuǎn)換放大器附近有高壓電氣設(shè)備時，高壓通過雜散電容耦合在轉(zhuǎn)換放大器的輸入回路生產(chǎn)于擾電電勢。