电磁流量计低频三值梯形波励磁方法的研究

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1、浙江大学硕士学位论文电磁流量计低频三值梯形波励磁方法的研究姓名：徐辰申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张宏建;周洪亮20050201浙江大学硕上学位论文摘要电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式流量计。目前，国内外』一家普遍采用低频矩形波励磁方式。此种励磁方式克服了直流励磁产生的电极极化效应，以及工频讵弦波励磁方式产生的正交干扰影响，因此得到了广泛的应用。但是，由于矩形波励磁方式存在电平突变，使得励磁线圈中的磁场强度变化率dB／dt过高，引入强烈的微分干扰和同相干扰，而且以上两种干扰的幅值和流速无关，导致在小流

2、速测量阶段，传感器输出信号的信噪比明显降低，使得流量计零点稳定性差和测量准确度下降。梯形波励磁方式，使得电平变化趋于平缓，可以明显降低riB／dr，减小微分干扰和同相干扰的影响，而且三值励磁方式，可以通过零值励磁阶段的感应电动势动态补偿零点漂移，进一步提高零点稳定性和测量准确度。本文基于以上的认识，研制了基于低频三值梯形波励磁方式的电磁流量计样机。具体进行了以下工作：(1)通过查阅国内外相关文献，详细介绍了电磁流量计的基本原理、发展历史及现状；(2)研制了采用低频三值梯形波作为励磁方式的基于MSP430单片机的电磁流量计样机，并可根据

3、试验需要而改变励磁波形、频率及采样方式等；(3)对低频三值梯形波励磁方式进行了试验比较，通过与低频三值矩形波励磁方式进行对比试验和三值梯形波励磁方式的不同励磁频率、不同斜边与平台阶段励磁时间比例及与累计流量实验结果的比较分析，验证了三值梯形波励磁方式的优越性。关键词：电磁流量计、低频三值梯形波励磁、励磁方式、MSP430单片机浙江大学硕士学位论文AbstractElectromagneticflowmeter,whichiSbasedonFaraday’Sinductionlaw,isavelocity·typeflowrneter．

4、Currentlyelectromagneticflowmetersgenerallyadoptlow·frequencysquare．waveformexcitingmode．whichCallnotonlyerasepolarizmioneffectofelectrodesgeneratedbydeexciting，butalsoovercomeorthogonalinterferenceproducedbyline—frequencysinusoidalwaveformexciting，thelow～frequencysquar

5、ewaveformexcitingmodeiSwidelyusedButunderthesquarewaveformexcitingmode．thechangerateofmagneticintensityinthecoilsistoohighbecauseofalternatingsuddenlyofpolarity,whichproduceintensivedifierentialinterferenceandin．phaseinterference．whiletheamplitudesofabovetwointerference

6、sareindependentofflowrate．Soatthetinyflowratestage．thesetwointerferencesdecreasesignal—-to-·noiseratioobviously,zero·-pointstabilityandmeasureme／Itaccuracy．TrapezoidalwaveformexcitingmodeCandecreasesdB／dtobviously,andminimizeseffectofdifferentialinterferenceandin-phasei

7、nterference．Andthree—valueexcitingmodeCanfl／rtherimprovezero-pointstabilityandmeasurementaccuracybydynamicallyadjustingzero—pointoffsetwhenexcitingvoltageiszero．Basedontheconceptionsmentionedabove，electromagneticflowmeterprototypebasedonthree·valuelow—frequencytrapezoid

8、alwaveformexcitingmodewasdeveloped．Inthethesisfollowedworksarementioned：(1)Thebasictheory，developmentandstatus