CN1719202A - 电磁流量计信号放大处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电磁流量计信号放大处理方法，采用在传感器一个零励磁过程下进行基线反馈调整，在其后的正负矩形波励磁时间段中对信号进行不失真的有效放大、采集和处理。这样既动态消除了信号零点漂移干扰，又实现了流量宽量程范围内的精确测量，增强了对信号分析处理的能力。

Description

电磁流量计信号放大处理方法

技术领域

本发明涉及一种电磁流量计信号放大处理方法。

技术背景

现代电磁流量是采用正负矩形波调制方式励磁使传感器产生对应的流量感应电势，这样传感器输出的流量信号即可消除极化现象又提供了稳态流量信号。实际中，传感器输出的流量信号还存在信噪比低和较大零点漂移等干扰问题。专利ZL99113868.6对正负矩形波调制下的信号处理提供了一种可动态消除零点漂移干扰且精确放大信号的有效方法。但它是采用在正向调制或负向调制时间段下对信号进行反馈式放大处理，对于电磁流量计信号放大处理来说，它没利用电磁流量计的零励磁过程来进行零点漂移的消除，不利于在正负矩形励磁时间提供更多的时间对信号进行放大、采集和处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁流量计信号放大处理方法，它是在传感器正负矩形波励磁的零励磁过程中对信号进行基线反馈调整，让在其后的正负矩形波励磁时间段中可对信号进行稳定的放大、采集和处理。这样既可动态消除信号的零点漂移干扰，又为高励磁周期下的信号放大、采集和处理提供了足够的时间。有利于进一步提高对流量信号的测量精度。增强对信号的分析处理能力。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电磁流量计信号放大处理方法，传感器、励磁控制器和阻抗转换器按时序控制器产生的T0～T10节拍时序T，在T0～T3时段使传感器的磁场B＝0，在T3～T6时段使传感器的磁场B为正(或负)，在T6～T7时段使传感器的磁场B＝0，在T7～T10时段使传感器的磁场B为负(或正)，传感器输出信号S0至阻抗转换器，在阻抗转换器的输出有信号S1，其特征在于差值放大器和基线调整器组成的反馈结构按时序T在T1～T2时段对信号S1进行基线调整下的放大处理，差值放大器对信号S1和基线调整器的输出F进行差值放大后输出信号S2，T1时刻后基线调整器将信号S2以X0值为基准对差值放大器进行反馈调整，基线调整器输出F＝F1使差值放大器的输出信号S2被调整到X0值处，T2时刻后，基线调整器保持输出F＝F1(T2)，使差值放大器在T3时刻后的输出信号S2平移X0值，流量计算器按时序T在T4～T5和T8～T9两时段对信号S2进行采集得到X1和X2，流量计算器根据X1和X2的差值可算出当前流量值Q。

上述的信号S1和基线调整器的输出F经差值放大器后得出输出S2＝K2×(S1-F)；

上述的时序T的T1～T2时段，基线调整器的输出F＝F1＝K3×(S2-X0)，选择K3足够大使差值放大器的输出信号S2被动态调整到X0值处，有

$S2=\frac{X0+S1/K3}{1+1/(K2\×K3)},$ K1＞1，K3足够大，S2≈X0

上述的流量计算器根据X1和X2计算得出当前流量值的公式为：Q＝K4×(X1-X2)，Q的符号对应了流体流速V的方向。

上述的流量计算器对信号S2进行采集的T4～T5时段与T8～T9时段长度相等，同时T5～T9的长度是工频周期的整数倍，这样计算的当前流量值Q消除了工频的干扰。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明采用在传感器一个零励磁过程下进行基线反馈调整，既动态消除了信号的零点漂移干扰，又为在其后的正负矩形波励磁时间段中的信号放大、采集和处理提供了足够的时间，有利于进一步提高对流量信号的测量精度，增强了对信号的分析处理能力。

附图说明

图1是本发明的一个实施例结构原理框图。图2和图3是两种信号时序关系图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例如下述：参见图1、图2和图3。

一种电磁流量计信号放大处理方法，传感器1、励磁控制器2和阻抗转换器3按时序控制器7产生的T0～T10节拍时序T，在T0～T3时段使传感器1的磁场B＝0，在T3～T6时段使传感器1的磁场B为正(或负)，在T6～T7时段使传感器1的磁场B＝0，在T7～T10时段使传感器1的磁场B为负(或正)，传感器1输出信号S0至阻抗转换器3，在阻抗转换器3输出信号S1，其特征在于差值放大器4和基线调整器6组成的反馈结构按时序T在T1～T2时段对信号S1进行基线调整下的放大处理，差值放大器4对信号S1和基线调整器6的输出F进行差值放大后输出信号S2，T1时刻后基线调整器6将信号S2以X0值为基准对差值放大器4进行反馈调整，基线调整器6输出F＝F1使差值放大器4的输出信号S2被调整到X0值处，T2时刻后，基线调整器6保持输出F＝F1(T2)，使差值放大器4在T3时刻后的输出信号S2平移X0值，流量计算器5按时序T在T4～T5和T8～T9两时段对信号S2进行采集得到X1和X2，流量计算器5根据X1和X2的差值可算出当前流量值Q。

上述的信号S1和基线调整器6的输出F经差值放大器4后得出输出S2＝K2×(S1-F)。

上述的时序T的T1～T2时段，基线调整器6的输出F＝F1＝K3×(S2-X0)，选择K3足够大使差值放大器4的输出信号S2被动态调整到X0值处，有

$S2=\frac{X0+S1/K3}{1+1/(K2\×K3)},$ K1＞1，K3足够大，S2≈X0

上述的流量计算器5根据X1和X2计算得出当前流量值的公式为：Q＝K4×(X1-X2)，Q的符号对应了流体流速V的方向。

上述的流量计算器5对信号S2进行采集的T4～T5时段与T8～T9时段长度相等，同时T5～T9的长度是工频周期的整数倍，这样计算的当前流量值Q消除了工频的干扰。

Claims (5)

1.一种电磁流量计信号放大处理方法，传感器(1)、励磁控制器(2)和阻抗转换器(3)按时序控制器(7)产生的T0～T10节拍时序T，在T0～T3时段使传感器(1)的磁场B＝0，在T3～T6时段使传感器(1)的磁场B为正(或负)，在T6～T7时段使传感器(1)的磁场B＝0，在T7～T10时段使传感器(1)的磁场B为负(或正)，传感器(1)输出信号S0至阻抗转换器(3)，在阻抗转换器(3)的输出有信号S1，其特征在于差值放大器(4)和基线调整器(6)组成的反馈结构按时序T在T1～T2时段对信号S1进行基线调整下的放大处理，差值放大器(4)对信号S1和基线调整器(6)的输出F进行差值放大后输出信号S2，T1时刻后基线调整器(6)将信号S2以X0值为基准对差值放大器(4)进行反馈调整，基线调整器(6)输出F＝F1使差值放大器(4)的输出信号S2被调整到X0值处，T2时刻后，基线调整器(6)保持输出F＝F1(T2)，使差值放大器(4)在T3时刻后的输出信号S2平移X0值，流量计算器(5)按时序T在T4～T5和T8～T9两时段对信号S2进行采集得到X1和X2，流量计算器(5)根据X1和X2的差值可算出当前流量值Q。

2.根据权利要求1所述的电磁流量计信号放大处理方法，其特征在于信号S1和基线调整器(6)的输出F经差值放大器(4)后得出输出S2＝K2×(S1-F)。

3.根据权利要求1所述的一种电磁流量计信号放大处理方法，其特征在于所述的时序T的T1～T2时段，基线调整器(6)的输出F＝F1＝K3×(S2-X0)，选择K3足够大使差值放大器(4)的输出信号S2被动态调整到X0值处，有

$S2=\frac{X0+S1/K3}{1+1/(K2\×K3)},$ K1＞1，K3足够大，S2≈X0

4.根据权利要求1所述的电磁流量计信号放大处理方法，其特征在于所述的流量计算器(5)根据X1和X2计算得出当前流量值的公式为：Q＝K4×(X1-X2)，Q的符号对应了流体流速V的方向。

5.根据权利要求1所述的电磁流量计信号放大处理方法，其特征在于所述的流量计算器(5)对信号S2进行采集的T4～T5时段与T8～T9时段长度相等，同时T5～T9的长度是工频周期的整数倍，这样计算的当前流量值Q消除了工频的干扰。

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