電磁(cí)流量(liáng)傳感(gǎn)器的工(gōng)作以(yǐ)電(diàn)磁感(gǎn)應定律(lǜ)為(wéi)基礎，產(chǎn)生的正比於被測流量(liáng)的(dí)感(gǎn)應電動(dòng)勢通常很小，極(jí)易(yì)受到外(wài)界(jiè)電(diàn)磁幹擾，而它本身產生的電(diàn)磁幹擾很小(xiǎo)，因(yīn)此(cǐ)電磁(cí)流(liú)量(liáng)傳感器(qì)的電磁(cí)兼(jiān)容性(xìng)主要體現(xiàn)在它如何在(zài)惡(è)劣的電磁環(huán)境下正常工作(zuò)。在(zài)惡劣的電磁環境下，電磁耦合(hé)靜電(diàn)感應是電磁流(liú)量傳感(gǎn)器幹(gān)擾噪聲(shēng)的主(zhǔ)要(yào)來源；被(bèi)測流體介質特性產生(shēng)的(dí)電化(huà)學幹擾噪聲是電(diàn)磁(cí)流量傳(chuán)感(gǎn)器(qì)幹擾噪聲的(dí)第(dì)二(èr)來(lái)源；電磁流(liú)量(liáng)傳(chuán)感器供電電源的電(diàn)壓和頻率波(bō)動等電源幹(gān)擾噪聲(shēng)是(shì)電磁(cí)流(liú)量傳感(gǎn)器幹擾噪聲的第(dì)三(sān)來(lái)源。為滿(mǎn)足(zú)儀(yí)表(biǎo)的(dí)EMC要(yào)求，智(zhì)能(néng)電磁流量傳感(gǎn)器分(fēn)別采用(yòng)硬(yìng)件和軟件(jiàn)抗幹擾(rǎo)技術(shù)，以(yǐ)提高(gāo)傳感(gǎn)器抗幹(gān)擾能力(lì)。
工(gōng)頻幹擾噪聲的特點及電磁流(liú)量(liáng)傳感器抗幹(gān)擾(rǎo)技術
    工(gōng)頻幹擾噪(zào)聲(shēng)首先是由(yóu)電(diàn)磁(cí)流量傳(chuán)感器勵磁(cí)繞(rào)組(zǔ)和流(liú)體
，電極(jí)
，放大(dà)器輸入(rù)回(huí)路的電磁耦合形(xíng)成(chéng)，其二是電磁(cí)流量傳感器工作(zuò)現(xiàn)場(cháng)的工頻共模幹(gān)擾，其(qí)三是供(gōng)電電源(yuán)引入(rù)的(dí)工(gōng)頻串模(mó)幹擾(rǎo)等(děng)，其(qí)產生的(dí)物理機理均是電(diàn)磁感應(yīng)原(yuán)理(lǐ)。
    電磁流(liú)量傳(chuán)感器勵磁繞(rào)組和(hé)流體
，電極
，放大(dà)器輸入回路(lù)的電磁耦(ǒu)合產(chǎn)生的工頻幹擾(rǎo)對電磁流量傳感器(qì)工(gōng)作影(yǐng)響最大(dà)，而且(qiě)在不(bù)同(tóng)的(dí)勵磁(cí)技(jì)術下其(qí)表現(xiàn)的形態(tài)
，特性不同，因而(ér)采取抗幹(gān)擾措施也(yě)不(bù)同(tóng)。在(zài)工(gōng)頻(pín)正(zhèng)弦(xián)波(bō)勵磁(cí)磁場(cháng)下，此種電(diàn)磁耦合(hé)工(gōng)頻(pín)幹擾噪(zào)聲表(biǎo)現(xiàn)形式(shì)為正交(jiāo)幹擾，又稱為(wéi)變壓器電(diàn)勢(shì)，特(tè)點(diǎn)是(shì)幹擾噪聲(shēng)幅值和(hé)工頻(pín)正(zhèng)弦(xián)波(bō)勵(lì)磁頻(pín)率成正比，相位滯後流量(liáng)信號電勢90°，且幅(fú)值(zhí)較流量(liáng)信號(hào)電勢(shì)大(dà)幾(jī)個(gè)數(shù)量級[2]。直流(liú)勵磁
，低(dī)頻(pín)矩(jǔ)形(xíng)波(bō)勵磁(cí)及(jí)雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)，可(kě)以(yǐ)基本(běn)消除正交(jiāo)幹擾的影響(xiǎng)。
    工頻(pín)共模(mó)幹擾(rǎo)和工(gōng)頻(pín)串模(mó)幹(gān)擾這兩(liǎng)種常(cháng)見(jiàn)的幹(gān)擾，主(zhǔ)要是(shì)由於(yú)電(diàn)磁(cí)屏(píng)蔽缺陷(xiàn)，分(fēn)布電容(róng)耦合(hé)，電(diàn)磁流(liú)量傳感器接地不良等原因而產(chǎn)生，電磁(cí)流量(liáng)傳感器(qì)采用(yòng)輸入保(bǎo)護技(jì)術(shù)
，高(gāo)輸(shū)入阻抗
，高(gāo)共(gòng)模(mó)抑(yì)製(zhì)比自舉(jǔ)前置(zhì)放大(dà)器技(jì)術(shù)以及重(zhòng)復(fù)接地技(jì)術等提高抗(kàng)工頻幹(gān)擾的能(néng)力。ADMAGAE係列電磁(cí)流(liú)量傳感器(qì)配有接地環，其作用是(shì)通(tōng)過與液(yè)體(tǐ)接(jiē)觸(chù)，建立液(yè)體接(jiē)地，確保(bǎo)基(jī)準電位(wèi)與(yǔ)被(bèi)測(cè)液(yè)體相同(tóng)，並且(qiě)保護流量(liáng)傳(chuán)感器(qì)內襯(chèn)。
電化(huà)學(xué)幹(gān)擾(rǎo)噪聲(shēng)的特(tè)點及電磁流(liú)量傳(chuán)感(gǎn)器(qì)抗幹擾技術
    1
，電(diàn)化(huà)學(xué)幹擾噪聲(shēng)的特點(diǎn)
    (1)電化學極(jí)化電(diàn)勢(shì)幹擾是由於(yú)電(diàn)極(jí)感生(shēng)電動勢在兩極(jí)極(jí)性(xìng)不(bù)同(tóng)而導(dǎo)致(zhì)電(diàn)解質在(zài)電極表(biǎo)麵極化(huà)產(chǎn)生(shēng)。雖然采用(yòng)正(zhèng)負(fù)交變(biàn)勵磁(cí)磁(cí)場(cháng)能顯著減(jiǎn)弱極(jí)化(huà)電(diàn)勢的數量級，但不能(néng)從(cóng)根(gēn)本(běn)上wan全消除(chú)極(jí)化電勢幹(gān)擾。
    (2)泥(ní)漿幹擾(rǎo)是(shì)在(zài)測(cè)量(liáng)液固(gù)兩相導(dǎo)電性流體流量時，固(gù)體顆(kē)粒(lì)或者氣泡(pào)擦過電極(jí)表(biǎo)麵(miàn)時(shí)，電極表麵(miàn)的接(jiē)觸(chù)電(diàn)化學電勢(shì)突然(rán)變化，電磁流(liú)量(liáng)傳感(gǎn)器輸出(chū)信號出(chū)現尖(jiān)峰脈(mài)衝狀(zhuàng)幹擾(rǎo)噪(zào)聲(shēng)。
    (3)流(liú)體流動(dòng)噪聲是在(zài)測(cè)量低(dī)導率(shuài)液體(100μS/cm以(yǐ)下)流(liú)量時(shí)，電極的(dí)電化學電勢定期(qī)波(bō)動，產生(shēng)隨流量增加(jiā)而頻(pín)率增加的(dí)隨機(jī)幹(gān)擾噪(zào)聲，具有(yǒu)類(lèi)似泥漿幹(gān)擾(rǎo)的1/f頻譜特性。
    2
，電(diàn)磁流(liú)量傳(chuán)感器抗(kàng)電(diàn)化(huà)學(xué)幹(gān)擾(rǎo)技(jì)術
電(diàn)磁流(liú)量傳感器(qì)在(zài)提高抗(kàng)電化學(xué)幹擾(rǎo)能(néng)力(lì)方麵采(cǎi)取的(dí)措(cuò)施(shī)主要是低(dī)頻(pín)矩(jǔ)形波勵(lì)磁(cí)和(hé)雙(shuāng)頻(pín)勵(lì)磁技(jì)術。低(dī)頻矩(jǔ)形(xíng)波勵(lì)磁(cí)既(jì)具有直流(liú)勵磁技(jì)術(shù)不產生(shēng)渦流效(xiào)應
，變(biàn)壓器(qì)效(xiào)應(yīng)(正交(jiāo)幹(gān)擾(rǎo))的特點，又具(jù)有工(gōng)頻(pín)正弦波(bō)勵(lì)磁(cí)基(jī)本(běn)不(bù)產生極化效(xiào)應，便於(yú)放(fàng)大信(xìn)號(hào)處(chǔ)理，而(ér)能避免直流放(fàng)大器零(líng)點漂移(yí)
，噪(zào)聲
，穩定(dìng)性等問題的產生，有較(jiào)好(hǎo)的(dí)抗(kàng)幹(gān)擾性(xìng)能。低(dī)頻矩形波勵(lì)磁雖然具(jù)有(yǒu)優(yōu)良(liáng)的零點(diǎn)穩(wěn)定(dìng)性，但在測(cè)量泥漿(jiāng)
，紙漿等含(hán)纖維(wéi)和(hé)固體顆粒(lì)的(dí)液固兩(liǎng)相(xiāng)導(dǎo)電性流體流(liú)量時無(wú)法(fǎ)克(kè)服(fú)泥(ní)漿(jiāng)幹(gān)擾和流體噪(zào)聲幹擾。研究分析(xī)表明，泥(ní)漿幹(gān)擾(rǎo)和流(liú)動(dòng)噪聲(shēng)具有(yǒu)1/f的頻(pín)譜特(tè)征。低頻時幅(fú)值大，高(gāo)頻時幅值小，如果采(cǎi)用較(jiào)高頻率的低頻矩(jǔ)形波勵磁則能(néng)大(dà)大降低(dī)泥漿幹(gān)擾(rǎo)的數量級。因此提高勵(lì)磁頻(pín)率有助(zhù)於降(jiàng)低(dī)泥漿幹擾(rǎo)和(hé)流(liú)動(dòng)噪聲，提高(gāo)傳感(gǎn)器輸(shū)出(chū)信號的(dí)信噪(zào)比(bǐ)。
綜(zōng)上(shàng)所(suǒ)述，要保證(zhèng)電磁(cí)流(liú)量(liáng)傳感(gǎn)器的零點穩定性，最好采用(yòng)低頻矩(jǔ)形波(bō)勵(lì)磁；為(wéi)了能(néng)較(jiào)準(zhǔn)確地(dì)測量(liáng)液固兩(liǎng)相(xiāng)導(dǎo)電性流體和低導(dǎo)電(diàn)率流(liú)體的(dí)流量(liáng)，又必須采用(yòng)較高頻率的(dí)矩(jǔ)形波勵磁(cí)。采用(yòng)圖(tú)1所示的雙(shuāng)頻矩(jǔ)形波(bō)勵磁的方(fāng)法是(shì)最佳方案。
    3
，雙(shuāng)頻矩形波勵(lì)磁(cí)工(gōng)作及抗幹(gān)擾原理
在(zài)電磁(cí)流量(liáng)傳感器(qì)測量管內(nèi)形(xíng)成(chéng)含有兩(liǎng)個頻(pín)率分量的電磁(cí)場(cháng)：高(gāo)頻勵(lì)磁分量不(bù)受(shòu)液體幹擾(rǎo)的(dí)影響(xiǎng)，而(ér)低(dī)頻勵磁(cí)分量(liáng)則有著ji好的(dí)零(líng)點穩定(dìng)性(xìng)，根據(jù)高(gāo)
，低頻(pín)定(dìng)時(shí)檢測(cè)到的各(gè)分(fēn)量信(xìn)號(hào)經過計算(suàn)，便可得到流量信號。
    雙(shuāng)頻矩(jǔ)形波(bō)勵磁(cí)是(shì)一個(gè)由高低頻分(fēn)量(liáng)迭(dié)加(jiā)而成(chéng)的電磁(cí)場通過勵磁綫圈被施(shī)加到(dào)被測液體中，勵磁(cí)波形是(shì)在一(yī)個(gè)低頻矩(jǔ)形波(bō)上迭加一個(gè)高(gāo)於(yú)市(shì)電(diàn)頻率(shuài)的(dí)矩(jǔ)形波而得(dé)到的波形。在產(chǎn)生的電(diàn)動(dòng)勢中，低(dī)頻分(fēn)量(liáng)通過(guò)一個大(dà)時(shí)間常數的(dí)積分電路獲得一個(gè)零點穩(wěn)定性(xìng)好(hǎo)的平(píng)穩流量(liáng)信號。而(ér)由漿(jiāng)液或低(dī)電導率流體(tǐ)產生(shēng)的低頻噪(zào)聲可被不受噪聲影(yǐng)響的(dí)高(gāo)頻采樣電路所抑製，有著(zhuó)同樣時間常數(shù)的流(liú)量信(xìn)號經過(guò)一個(gè)差(chà)分電(diàn)路(lù)以確定(dìng)流速信(xìn)號的(dí)變(biàn)化(huà)，把(bǎ)這(zhè)兩種不(bù)同頻率(shuài)采樣(yàng)所得的信號結合(hé)起來(lái)可獲得一(yī)個(gè)穩(wěn)定流速(sù)信號，該信(xìn)號不受噪聲幹擾，且有較高的零(líng)點穩定性(xìng)。
電(diàn)源幹(gān)擾噪(zào)聲特點(diǎn)及電磁流(liú)量傳感(gǎn)器抗幹擾技(jì)術(shù)
    電磁流量傳(chuán)感(gǎn)器(qì)一(yī)般都(dū)采(cǎi)用(yòng)工頻(pín)交流電源供電，其(qí)電源(yuán)電壓(yā)的(dí)幅(fú)值和頻率的變化(huà)都會(huì)給(gěi)電(diàn)磁流量傳感器帶來(lái)電源性幹擾(rǎo)噪聲。對(duì)電(diàn)源電壓(yā)的(dí)幅值變化，因采用(yòng)多(duō)級集成穩(wěn)壓，一般而言(yán)電源電壓(yā)的(dí)幅(fú)值變(biàn)化對電(diàn)磁(cí)流量(liáng)傳(chuán)感器(qì)的測(cè)量精(jīng)度影(yǐng)響不(bù)大。當電(diàn)源(yuán)電壓的頻率波動時，雖然(rán)其波動範(fàn)圍有限(xiàn)，但對(duì)電磁流(liú)量傳感(gǎn)器測量精度影響較大。為(wéi)了(liǎo)解(jiě)決工(gōng)頻(pín)幹擾(rǎo)問(wèn)題，實現(xiàn)對流體流速(sù)感應電勢(shì)eab信號(hào)的準確測(cè)量，需利(lì)用(yòng)以(yǐ)下(xià)基(jī)本關係(xì)：①勵(lì)磁(cí)周期為工頻周期(qī)的(dí)整數(shù)倍，即勵磁(cí)頻率(shuài)為50/nHz(n為偶數)；②正負(fù)勵磁下的同(tóng)相(xiāng)位采(cǎi)樣。這樣電磁流量傳感器的(dí)工(gōng)頻(pín)幹擾就(jiù)有(yǒu)了(liǎo)可以(yǐ)克(kè)服的(dí)途徑(jìng)，采用(yòng)同步采樣技(jì)術，采(cǎi)樣頻率為工(gōng)頻(pín)周(zhōu)期(qī)的(dí)整數倍(bèi)。這樣(yàng)即(jí)使混有幹擾(rǎo)信(xìn)號，因其(qí)采樣時(shí)間為完整的(dí)工頻(pín)周期(qī)，其平均(jūn)值也(yě)為(wéi)零(líng)，幹(gān)擾電(diàn)壓(yā)不(bù)起作(zuò)用。