CN1760643A - 并联式双激励电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种并联式双激励电磁流量计，即在传统的磁场激励传感器的电磁流量计原理下，在传感器测量电极的信号输出端上附加并联一个可控电势激励源，通过并联激励与流体内阻的关系，在对流体流速测量的同时也对流体内阻进行测量。使电磁流量计具有了对流体内阻或电导率进行动态定量监测的功能。

Description

并联式双激励电磁流量计

技术领域

本发明涉及一种电磁流量计，特别是一种可测量流体流速和流体内阻的并联式双激励电磁流量计。

技术背景

电磁流量计是基于一个激励磁场下流体切割磁力线产生感应电势而形成的一个测量方程，传感器两电极输出与流体流速成正比的感应电势。因此，电磁流量计主要是一种对流体流量进行测量的仪表。随着电磁流量计的应用越来越多，希望电磁流量计在技术上能具有对流体电导率或内阻进行定量监测的能力。目前有采用电容耦合高频方法来判别传感器空管故障的流体电导率相对变化阈值检测方法；有专利(200510028473.3)采用串接激励的方法解决电磁流量计对低电导率流体测量的技术。但在对流体电导率或内阻进行定量的动态监测还没有较理想的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并联式双激励电磁流量计，即在传统磁场激励的电磁流量计原理下，在传感器测量电极的信号输出端上附加并联的激励源，通过并联激励与流体内阻的关系，在对流体流速测量的同时也对流体内阻进行测量。使电磁流量计具有对流体内阻或电导率进行动态定量监测的功能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种并联式双激励电磁流量计，包括一个有激励磁场B构成流体切割磁力线产生感应电势的传感器、一个有输入内阻R3和信号放大系数K1的差分放大器(3)和一个信号处理单元，传感器对流体有两个测量电极C与D，两个测量电极C与D连接差分放大器的输入，差分放大器的输出U连接至所述的信号处理单元；流体的电导率使两测量电极C与D具有流体内阻R1，在流体流速V下传感器的电极C与D有感应电势E1＝K0×B×V，K0是传感器的系数；其特征在于有一个附加激励并联在传感器的测量电极C与D两端；附加激励的变化使具有流体内阻R1的测量电极C与D两端信号发生变化；所述的差分放大器对测量电极C与D两端的信号进行差分放大后有所述的输出U，信号处理单元根据不同的激励磁场B和不同的附加激励下的差分放大器的不同的输出U，计算出流体流速V和流体内阻R1。所述的附加激励的组成方案不同，可对应不同的流体内阻与流速的计算方法及其装置的实现方案。

第一种方案：

上述的附加激励由可控内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}+\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元有控制输出G1、G2和G3分别控制传感器的激励磁场B、附加激励的可控电势E2以及可控内阻R2；信号处理单元根据不同B值、不同E2值和不同R2值下的不同差分放大器输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。

具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元控制输出G1使传感器产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，控制输出G3使可控内阻R2与R1相比有足够的大，对应差分放大器的输出U＝U0有：

U0＝K1×E1，E1＝K0×B×V

信号处理单元计算得出流体流速V：

$V=\frac{U0}{K1\×K0\×B};$

(b)流体流速V不为零时，信号处理单元控制输出G1使传感器产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器的输出U＝U1有：

$U1=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

信号处理单元根据U0值、U1值和R50值，计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{U1-U0}{U0}\×R50;$

使R2＝R20与R3相比足够小时有R50＝R2＝R20，即

$R1=\frac{U1-U0}{U0}\×R20$

(c)在流体流速V不为零或为零时，信号处理单元控制输出G1关闭传感器激励磁场B，使B＝0即E1＝0，控制输出G2使可控电势E2为确定值E2＝E20，控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器的输出U＝U2有：

$U2=K1\×\frac{E20\×R40}{R20+R40};$

信号处理单元(4)可计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{R20\×R3\×U2}{K1\×E20\×R3-U2\×(R20+R3)},$

使R3比R20足够大时有：

$R1=\frac{R20\×U2}{K1\×E20-U2};$

上述的可控内阻R2和可控电势E2串接是由两个单向激励串接组成；两个单向激励的一对同向极性端相连接并使与传感器电极信号测量回路的参考地同电位；一个单向激励的另一端连接到传感器的一个电极上，另一个单向激励的另一端连接到传感器的另一个电极上；所述的一个单向激励由可控单向电势e21、电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的另一个单向激励由可控单向电势e22、电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元的控制输出G2中有g21和g22分别控制可控单向电势e21和可控单向电势e22，使附加激励的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势；信号处理单元的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使可控内阻R2能有两种变化：一种是等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，另一种是R2＝r21+r22。

第二种方案：

上述的附加激励是由等效内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}+\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元有控制输出G1和G2分别控制传感器(1)的激励磁场B和附加激励的可控电势E2；信号处理单元根据不同B值和不同E2值下的不同差分放大器输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。

具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元控制输出G1使传感器(1)产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，对应差分放大器的输出U＝U3有：

$U3=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

(b)信号处理单元控制输出G1关闭传感器(1)激励磁场B，使B＝0即E1＝0，控制输出G2使可控电势E2为确定值E2＝E20，对应差分放大器的输出U＝U4有：

$U4=K1\×\frac{E20\×R40}{R2+R40};$

信号处理单元计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{R2\×R3\×U4}{K1\×E20\×R3-U2\×(R2+R3)},$

使R3比R2足够大时R50＝R2，有：

$R1=\frac{R2\×U4}{K1\×E20-U2};$

信号处理单元根据U3和U4计算流体流速V：

$V=\frac{U3\×E20\×R40\×(R1+R50)}{U4\×K0\×B\×R50\×(R2+R40)};$

使R3比R2足够大时R50＝R2，R3比R1足够大时R40＝R1，有：

$V=\frac{U3\×E20\×R1}{U4\×K0\×B\×R2};$

上述的等效内阻R2和可控电势E2串接是由两个单向激励串接组成；两个单向激励的一对同向极性端相连接并使与传感器电极信号测量回路的参考地同电位；一个单向激励的另一端连接到传感器的一个电极上，另一个单向激励的另一端连接到传感器的另一个电极上；所述的一个单向激励由可控单向电势e21和电阻r21串联组成；所述的另一个单向激励由可控单向电势e22和电阻r22串联组成；信号处理单元的控制输出G2中有g21和g22分别控制可控单向电势e21和可控单向电势e22，使附加激励(2)的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势。

第三种方案：

上述的附加激励仅由可控内阻R2组成，对应差分放大器的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50},$ 其中 $R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元有控制输出G3控制附加激励的可控内阻R2；传感器激励磁场B作用时，信号处理单元根据不同R2值下的不同差分放大器输出U值，计算流体的流速V和内阻R1。

具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元控制输出G3使可控内阻R2与R1相比有足够大，对应差分放大器的输出U＝U5有：

U5＝K1×E1，E1＝K0×B×V

信号处理单元可计算得出流体流速V：

$V=\frac{U5}{K1\×K0\×B};$

(b)信号处理单元控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器的输出U＝U6有：

$U6=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

信号处理单元根据U5值、U6值和R50值，计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{U6-U5}{U5}\×R50;$

使R2＝R20与R3相比足够小时有R50＝R2＝R20，即

$R1=\frac{U6-U5}{U5}\×R20$

上述的可控内阻R2由两个可变电阻串接组成；两个可变电阻的各一端相连接并使与传感器电极信号测量回路的参考地同电位；一个可变电阻的另一端连接到传感器的一个电极上，另一个可变电阻的另一端连接到传感器的另一个电极上；所述的一个可变电阻由电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的一个另可变电阻由电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使附加激励的可控内阻R2有两种变化：G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开状态时R2等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，G3控制可控开关w21和可控开关w22处于闭合状态时R2＝r21+r22。

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：在传统磁场激励的电磁流量计原理下，附加并联一个可控电势激励源，简单的并联式附加激励增加了反映流体电导率的的测量关系，使电磁流量计在测量流体流量的同时得出了流体的动态内阻值。

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分别是第一种方案的实施例结构原理框图和这种方案的附加激励优选实施结构框图。

图4和图5分别是第二种方案的实施例结构原理框图和这种方案的附加激励优选实施结构框图。

图6和图7分别是第三种方案的实施例结构原理框图和这种方案的附加激励优选实施结构框图。

具体实施方案

实施例一：参见图1，本并联式双激励电磁流量计，包括一个有激励磁场B构成流体切割磁力线产生感应电势的传感器1、一个有输入内阻R3和信号放大系数K1的差分放大器3和一个信号处理单元4，传感器1对流体有两个测量电极C与D，两个测量电极C与D连接差分放大器3的输入，差分放大器3的输出U连接至所述的信号处理单元4；流体的电导率使两电极C与D具有流体内阻R1，在流体流速V下传感器1的电极C与D有感应电势E1＝K0×B×V，K0是传感器(1)的系数；其特征在于一个附加激励2并联在传感器(1)的电极C与D两端；附加激励2的变化使具有流体内阻R1的电极C与D两端信号发生变化；所述的差分放大器3对电极C与D两端的信号进行差分放大后有输出U，信号处理单元4根据不同激励磁场B和不同附加激励2下的差分放大器3的不同输出U，计算出流体流速V和流体内阻R1。

参见图2和图3。附加激励2由可控内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器3的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}+\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元4有控制输出G1、G2和G3分别控制传感器1的激励磁场B、附加激励2的可控电势E2以及可控内阻R2；信号处理单元4根据不同B值、不同E2值和不同R2值下的不同差分放大器3输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元4控制输出G1使传感器1产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，控制输出G3使可控内阻R2与R1相比有足够的大，对应差分放大器3的输出U＝U0有：

U0＝K1×E1，E1＝K0×B×V

信号处理单元4计算得出流体流速V：

$V=\frac{U0}{K1\×K0\×B};$

(b)流体流速V不为零时，信号处理单元4控制输出G1使传感器1产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器3的输出U＝U1有

$U1=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

信号处理单元4根据U0值、U1值和R50值，计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{U1-U0}{U0}\×R50;$

使R2＝R20与R3相比足够小时有R50＝R2＝R20，即

$R1=\frac{U1-U0}{U0}\×R20$

(c)在流体流速V不为零或为零时，信号处理单元4控制输出G1关闭传感器1激励磁场B，使B＝0即E1＝0，控制输出G2使可控电势E2为确定值E2＝E20，控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器3的输出U＝U2有：

$U2=K1\×\frac{E20\×R40}{R20+R40};$

信号处理单元4可计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{R20\×R3\×U2}{K1\×E20\×R3-U2\×(R20+R3)},$

使R3比R20足够大时有：

$R1=\frac{R20\×U2}{K1\×E20-U2};$

上述的可控内阻R2和可控电势E2串接是由一个单向激励2.1和另一个单向激励2.2串接组成；单向激励2.1与单向激励2.2的一对同向极性端相连接并使与传感器1电极信号测量回路的参考地同电位；单向激励2.1的另一端连接到传感器1的一个电极上，单向激励2.2的另一端连接到传感器1的另一个电极上；所述的单向激励2.1由可控单向电势e21、电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的单向激励2.2由可控单向电势e22、电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元4的控制输出G2中有g21和g22分别控制单向激励2.1的可控单向电势e21和单向激励2.2的可控单向电势e22，使附加激励2的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势；信号处理单元4的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使可控内阻R2能有两种变化：一种是等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，另一种是R2＝r21+r22。

实施例二：本实施例基本上与上述实施例相同，所不同的是：参见图4和图5，上述的附加激励2是由等效内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器3的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}+\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元4有控制输出G1和G2分别控制传感器1的激励磁场B和附加激励2的可控电势E2；信号处理单元4根据不同B值和不同E2值下的不同差分放大器3输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元4控制输出G1使传感器1产生激励磁场B，控制输出G2使可控电势E2＝0，对应差分放大器(3)的输出U＝U3有：

$U3=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

(b)信号处理单元4控制输出G1关闭传感器1激励磁场B，使B＝0即E1＝0，控制输出G2使可控电势E2为确定值E2＝E20，对应差分放大器3的输出U＝U4有：

$U4=K1\×\frac{E20\×R40}{R2+R40};$

信号处理单元4计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{R2\×R3\×U4}{K1\×E20\×R3-U2\×(R2+R3)},$

使R3比R2足够大时R50＝R2，有：

$R1=\frac{R2\×U4}{K1\×E20-U2};$

信号处理单元4根据U3和U4计算流体流速V：

$V=\frac{U3\×E20\×R40\×(R1+R50)}{U4\×K0\×B\×R50\×(R2+R40)};$

使R3比R2足够大时R50＝R2，R3比R1足够大时R40＝R1，有：

$V=\frac{U3\×E20\×R1}{U4\×K0\×B\×R2};$

上述的等效内阻R2和可控电势E2串接是由一个单向激励2.1和另一个单向激励2.2串接组成；单向激励2.1与单向激励2.2的一对同向极性端相连接并使与传感器1电极信号测量回路的参考地同电位；单向激励2.1的另一端连接到传感器1的一个电极上，单向激励2.2的另一端连接到传感器1的另一个电极上；所述的单向激励2.1由可控单向电势e21和电阻r21串联组成；所述的单向激励2.2由可控单向电势e22和电阻r22串联组成；信号处理单元4的控制输出G2中有g21和g22分别控制单向激励2.1的可控单向电势e21和单向激励2.2的可控单向电势e22，使附加激励2的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势。

实施例三：本实施例基本上与实施例一相同，所不同的是：参见图6和图7，上述的附加激励2仅由可控内阻R2组成，对应差分放大器3的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50},$ 其中 $R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元4有控制输出G3控制附加激励2的可控内阻R2；传感器1激励磁场B作用时，信号处理单元4根据不同R2值下的不同差分放大器3输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。具体工作原理和计算方法如下：

(a)信号处理单元4控制输出G3使可控内阻R2与R1相比有足够大，对应差分放大器3的输出U＝U5有：

U5＝K1×E1，E1＝K0×B×V

信号处理单元4可计算得出流体流速V：

$V=\frac{U5}{K1\×K0\×B};$

(b)信号处理单元4控制输出G3使可控内阻R2为确定植R2＝R20，对应差分放大器3的输出U＝U6有：

$U6=\frac{K1\×K0\×B\×V}{R1+R50}\×R50;$

信号处理单元4根据U5值、U6值和R50值，计算流体内阻R1值：

$R1=\frac{U6-U5}{U5}\×R50;$

使R2＝R20与R3相比足够小时有R50＝R2＝R20，即

$R1=\frac{U6-U5}{U5}\×R20$

上述的可控内阻R2是由一个可变电阻2.1和另一个可变电阻2.2串接组成；可变电阻2.1与可变电阻2.2的各一端相连接并使与传感器1电极信号测量回路的参考地同电位；可变电阻2.1的另一端连接到传感器1的一个电极上，可变电阻2.2的另一端连接到传感器1的另一个电极上；所述的可变电阻2.1由电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的可变电阻2.2由电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元4的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使附加激励2的可控内阻R2有两种变化：G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开状态时R2等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，G3控制可控开关w21和可控开关w22处于闭合状态时R2＝r21+r22。

Claims (7)

1.一种并联式双激励电磁流量计，包括一个有激励磁场B构成流体切割磁力线产生感应电势的传感器(1)、一个有输入内阻R3和信号放大系数K1的差分放大器(3)和一个信号处理单元(4)；传感器(1)对流体有两个测量电极C与D，两个测量电极C与D连接差分放大器(3)的输入，差分放大器(3)的输出U连接至所述的信号处理单元(4)；在流体流速V下传感器(1)的测量电极C与D有感应电势E1＝K0×B×V，K0是传感器(1)的系数；其特征在于有一个附加激励(2)并联在传感器(1)的测量电极C与D两端，附加激励(2)的变化使具有流体内阻R1的测量电极C与D两端信号发生变化；所述的差分放大器(3)对测量电极C与D两端的信号进行差分放大后有所述的输出U，信号处理单元(4)根据不同的激励磁场B和不同的附加激励(2)下的差分放大器(3)的不同的输出U，计算出流体的流速V和流体内阻R1。

2.根据权利要求1所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于所述的附加激励(2)由可控内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器(3)的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}\×\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元(4)有控制输出G1、G2和G3分别控制传感器(1)的激励磁场B、附加激励(2)的可控电势E2以及可控内阻R2；信号处理单元(4)根据不同B值、不同E2值和不同R2值下的不同差分放大器(3)输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。

3.根据权利要求2所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于所述的可控内阻R2和可控电势E2串接是由一个单向激励(2.1)和另一个单向激励(2.2)串接组成；单向激励(2.1)与单向激励(2.2)的一对同向极性端相连接并使与传感器(1)电极信号测量回路的参考地同电位；单向激励(2.1)的另一端连接到传感器(1)的一个电极上，单向激励(2.2)的另一端连接到传感器(1)的另一个电极上；所述的单向激励(2.1)由可控单向电势e21、电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的单向激励(2.2)由可控单向电势e22、电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元(4)的控制输出G2中有g21和g22分别控制单向激励(2.1)的可控单向电势e21和单向激励(2.2)的可控单向电势e22，使附加激励(2)的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势；信号处理单元(4)的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使可控内阻R2能有两种变化：一种是等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，另一种是R2＝r21+r22。

4.根据权利要求1所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于当附加激励(2)是由等效内阻R2和可控电势E2串接组成，对应差分放大器(3)的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50}+\frac{E2\×R40}{R2+R40},$ 其中 $R40=\frac{R1\×R3}{R1+R3},R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元(4)有控制输出G1和G2分别控制传感器(1)的激励磁场B和附加激励(2)的可控电势E2；信号处理单元(4)根据不同B值和不同E2值下的不同差分放大器(3)输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。

5.根据权利要求4所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于所述的等效内阻R2和可控电势E2串接是由一个单向激励(2.1)和另一个单向激励(2.2)串接组成；单向激励(2.1)与单向激励(2.2)的一对同向极性端相连接并使与传感器(1)电极信号测量回路的参考地同电位；单向激励(2.1)的另一端连接到传感器(1)的一个电极上，单向激励(2.2)的另一端连接到传感器(1)的另一个电极上；所述的单向激励(2.1)由可控单向电势e21和电阻r21串联组成；所述的单向激励(2.2)由可控单向电势e22和电阻r22串联组成；信号处理单元(4)的控制输出G2中有g21和g22分别控制单向激励(2.1)的可控单向电势e21和单向激励(2.2)的可控单向电势e22，使附加激励(2)的可控电势E2＝e21-e22，能产生正、负和零电势。

6.根据权利要求1所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于附加激励(2)仅由可控内阻R2组成，对应差分放大器(3)的输出U有：

$U=K1\×\frac{E1\×R50}{R1+R50},$ 其中 $R50=\frac{R2\×R3}{R2+R3};$

信号处理单元(4)有控制输出G3控制附加激励(2)的可控内阻R2；传感器(1)激励磁场B作用时，信号处理单元(4)根据不同R2值下的不同差分放大器(3)输出U值，计算出流体流速V和流体内阻R1。

7.根据权利要求6所述的并联式双激励电磁流量计，其特征在于所述的可控内阻R2是由一个可变电阻(2.1)和另一个可变电阻(2.2)串接组成；可变电阻(2.1)与可变电阻(2.2)的各一端相连接并使与传感器(1)电极信号测量回路的参考地同电位；可变电阻(2.1)的另一端连接到传感器(1)的一个电极上，可变电阻(2.2)的另一端连接到传感器(1)的另一个电极上；所述的可变电阻(2.1)由电阻r21和可控开关w21串联组成；所述的可变电阻(2.2)由电阻r22和可控开关w22串联组成；信号处理单元(4)的控制输出G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开或闭合状态，使附加激励(2)的可控内阻R2有两种变化：G3控制可控开关w21和可控开关w22处于断开状态时R2等于可控开关w21与可控开关w22的开路电阻，G3控制可控开关w21和可控开关w22处于闭合状态时R2＝r21+r22。

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