电磁流量计特殊的设计工艺早就该产品的优势

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点击量: 206737 来源: 金湖捷特仪表有限公司

电磁流量计 特殊的设计工艺早就该产品的优势 
 1.小信号转换放大技术
   对于 电磁流量计 来说,传感器产生的感应电动势只有几mV。这样微弱的电动势能否被准确测量主要取决于流量信号转换模块的技术性能D3,36,4.6,47,48】。由图2.1传感器内阻与流量信号转换模块输入阻抗的关系可知,流量信号转换模块所测量的电压£二并非原电动势置,而是k·E一风,即: E。一i两Rjrr xEt (2—1)
R E, I 图2.1内阻等效图其中,丑为变送器内阻,R。为流量信号转换模块的输入阻抗。因此若要保证测量精度,必须使疋>_}足,才能得到E。-五。由于被测液体的导电率变化会引起变送器内阻的变化,而变送器内阻变化又会引起测量误差,为使测量精度不受交送器内阻变化的影响,小信号放大模块的输入阻抗必须足够大,以至于变送器内阻变化引起的测量误差可以忽略不计,同时输入阻抗提高也可以降低对液体的导电率测量限制范围。另外,由于变送器产生的感应电动势只有几mV,理论上传感器输出的小信号可以直接用高性能运算放大器进行放大,但事实上传感器工作环境往往比较复杂甚至恶劣,使加到运算放大器两差动端上的信号叠加有共模干扰,因此小信号放大电路必须具有较高的共模抑制比。
   2.量程自动转换及标尺变换技术
   智能仪表常需对外界各种信号进行测量。其方法一般为:先由传感器把外界信号转换成相应的模拟电信号,然后用模数转换器把其转变为数字信号,再由计算机进行处理。此时应对数据进行一定的转换处理,如基本的标度交换和漂移、增益误差的自动校准及量程切换(当测量范围较大)等胁,31,46,47,48J。
   一、量程自动转换
   如果传感器和显示器的分辨率一定,而仪表的测量范围很宽时,为了提高测量的精度,智能化测量控制仪表应能有自动转换量程的功能。因为实际被测信号需经放大器放大后再进行模数转换,如果用同一增益的放大器去放大,则必然使低电平信号测量精度降低。设如用10mV及IV两种量程测量小于10mV的同一被测信号,且其放大器的放大倍数都为10倍,此时若放大器输出误差为0.5mV,那么对10mV档的输入误差为5%,而对IV档的误差仅0.0596。因此,为了保证信号测量精度,要求放大器能自动转换增益,当小信号时,增益自动变大,而大信号时,增益自动减少。量程自动转换还能防止数据溢出、电路过载,保证系统工作在*佳电平区域。以前的模拟仪表多采用机械开关人工自动选择量程,这样使用很不方便,也容易出错。目前的数字仪表多采用量程自动转换。在测量时,先把量程开关置于*大处,测量结果如太小,则自动把量程开关降低一档,再测量, 直到测出值适中或量程开关处于*小为止。在进行量程转换时,并不要求十分**的读数,只要测量出输入量的大致范围.量程转换倍率一般为10的倍数,但为了便于同微机接口,提高仪器的精度,自动量程转换可采用2的倍数,其中常用的为4的倍数。因为仪器中常用二进制浮点数运算,使用倍率1,在改变阶码时, 只需将阶码加2或减2,即可完成所需乘4或除4的运算。同时,如倍率取得太大, 在同一量程内,小信号的有效数字将太小,会降低仪表的分辨率和精度。
   二、标尺变换技术
   智能化测量控制仪表在读入被测模拟信号并转换成数字量后,往往要转换成操作人员所熟悉的工作量。这是因为被测对象的各种数据的量纲与AID转换的输入值是不一样的。例如,温度的单位是oc,压力的单位为只,流量的单位为m3/h 等,而经系统前置处理后所得的信号值仅对应于被测值的大小,故必须把其转换成带有量纲的数值后才能进行运算、显示和打印输出等处理,为此需对被测值进行标度变换。
   1、线性变换
   线性变换是*常用的标度变换方法,其前提要求参数值与模数转换结果之间关系是线性的。变换公式为: Y-(y眦一‰肛一Ⅳ。)/(Ⅳ。一Ⅳ曲)+‰ (2—2) 其中,】,表示被测量变换后的值,y0表示被测档量程*大值,l孟表示被测档量程*小值,虬。表示y叫对应的模数转换后的输入值,Ⅳ。表示',血对应的模数转换后的输入值,z表示测量值y对应的模数转换值。对一个实际系统,y-蚺、y‘、Ⅳ一、Ⅳ曲一般都为已知的,故上式可以变换成如下形式: y—SCI·X+SCo (2-3) 式中踞和sco为多项式系数,SCo取决于零点值,SCl为扩大因子。
   2、公式转换法
   当传感器测出的数据与实际参数不是线性关系,而是由传感器和测量方法决定的某一解析函数关系,此时标度变换可由公式变换法获得。例如当用差压变送器测流量信号时,由于压差与流量的平方成正比,即其流量y与经过模数转换后的测量输入值x成平方根关系。这时可采用如下公式计算: n‰一k’厂i√=i—*4-‰(2-4) 式中的各项含义同上,在实际使用时,与前面一样,可以变换为如下计算式:
   3、多项式变换
   当传感器测得的数据与实际参数成非线性,且无法用一简单的式子来表示, 或其解析式复杂而难以满足实时处理要求时,应采用多项式法进行非线性标度变换。此时应先确定多项式的阶数N,然后选取N+1个测量点,并测出其实际参数值×与传感器输出值Xi(i=0—N),再使用插值多项式计算求出变换值。这种标度变换是*简单、*实用的一种非线性变换方法,适用于许多应用场合。在实际使用时,还可根据需要采用二次变换,即**次采用线**换,其系数SCl、SCo 任意修改,以改进传感器或其电路的偏差,因为即使对两个同型号的传感器来说,它们的转换特性也可能不完全一样,故需先修改sq、sco来补偿传感器的差异,然后再进行非线性标度变换。