电磁流量计自适应极化噪声抵消系统研究

发布时间：2021-03-04 00:32

　　电磁流量计是一种应用广泛的测量导电液体体积流量的仪表。测量时,金属电极与电解质会发生电化学反应,产生极化噪声。极化噪声幅值远高于流量信号幅值,使电极输出信号信噪比较低;极化噪声存在漂移的现象,会影响电磁流量计变送器的信号调理工作,限制电路的放大倍数,增加ADC采样位数、电路成本、功耗等。对此,提出了一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,设计了相应的信号调理电路,通过硬件电路实时提取和抵消极化噪声,极大地提高了电极输出信号信噪比。通过试验,验证了该方案不但能有效滤除极化噪声,而且能提高信号调理电路的放大倍数、减少ADC的采样位数、减少电路的成本和功耗。 

【文章来源】：自动化仪表. 2020,41(02)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

信号调理电路1输出信号及频谱图

根据极化噪声的特性,同时考虑到硬件系统处理噪声更具实时性与可靠性,提出一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,并用硬件实现。噪声抵消方法原理如图2所示。电极输出信号S(t)包含流量信号s(t)、极化噪声n1(t)和高频噪声n2(t),如式(1)所示:

根据前馈控制的自适应极化噪声抵消原理,设计了信号调理电路2,以实现极化噪声的滤除。信号调理电路2主要包括前置差分放大电路、极化噪声提取与抵消电路、低通滤波放大电路三部分。调理电路如图3所示。①前置差分放大电路。


本文编号：3062232