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解決磁翻柱液位計(jì)信號(hào)衰竭的問(wèn)題

磁翻柱液位計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)定律，用于測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的流速。傳感器的主要部件有測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯和磁軛外殼。了解磁翻柱液位計(jì)的人都知道，低頻矩形勵(lì)磁具有克服直流勵(lì)磁極化電壓的優(yōu)點(diǎn)，避免了交流勵(lì)磁電磁感應(yīng)干擾引起的正交干擾和同相干擾的優(yōu)點(diǎn)，這是一種兼顧直流勵(lì)磁和交流勵(lì)磁優(yōu)點(diǎn)的勵(lì)磁方式。從理論上講，它提供了一種克服工頻、激勵(lì)相位、電極極化和零點(diǎn)漂移干擾的方法。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)等原因，電極的輸出電壓不是與流體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的流速成正比的，還含有多種干擾成分。因此，在隨后的信號(hào)放大過(guò)程中必須將其移除。
在磁翻柱液位計(jì)的實(shí)際運(yùn)行中，正交干擾和同相干擾是由磁場(chǎng)突變引起的，是磁翻柱液位計(jì)在交變激勵(lì)下的必要干擾。如果在測(cè)量過(guò)程中磁場(chǎng)保持不變，則兩個(gè)干擾將為零。共模干擾和串聯(lián)模式干擾主要由磁柱液位計(jì)附近的電磁和靜電干擾引起，可通過(guò)電磁屏蔽和良好接地進(jìn)行控制，并通過(guò)具有高db共?？刂票龋–MRR）的差分放大器消除。
此外，磁柱液位計(jì)還可用于測(cè)量各種流體儀表。它必將應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)和控制生產(chǎn)中。此時(shí)，流量計(jì)充滿了自身或其他工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的工頻干擾信號(hào)，因此流量信號(hào)將與處理頻率信號(hào)重疊。
對(duì)于工頻干擾，激勵(lì)周期（信號(hào)周期）是工頻信號(hào)的整數(shù)倍，因此每個(gè)周期信號(hào)中必須有兩個(gè)接近工頻干擾的點(diǎn)。在這一點(diǎn)上，兩點(diǎn)信號(hào)振幅減法可以消除工頻串聯(lián)模式干擾。勵(lì)磁周期確定為工頻周期的整數(shù)倍后，插入式磁翻柱液位計(jì)的信號(hào)處理需要解決以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：
現(xiàn)代智能儀器追求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，這要求勵(lì)磁周期必須足夠小。然而，高激勵(lì)頻率會(huì)使零點(diǎn)漂移不穩(wěn)定，增加信號(hào)處理的難度。因此，在磁翻柱液位計(jì)的信號(hào)處理中，應(yīng)綜合考慮響應(yīng)速度和信號(hào)穩(wěn)定性。
在實(shí)際流量信號(hào)中，微伏級(jí)和EO相差很大，幾乎是1000倍。此時(shí)，如果用放大器直接計(jì)算信號(hào)的放大倍數(shù)，由于放大器輸出飽和%的存在，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。因此，在信號(hào)處理中，在消除EO影響的前提下，應(yīng)盡量去除有效放大值。