電磁流量計廣泛應用哪種勵磁方式

    勵磁係統是電磁流量計（jì）重要的核心部分，因為磁場的形式直接決定了（le）液體所感生的流量信號特征。工作磁場的精度直接決定了電磁流量計的誤差。當勵磁電源波動或者勵磁繞組由（yóu）於溫（wēn）升而使其電阻變大（dà）時，導致磁場大小出現偏差，電磁流量計的誤差變大。隨著電力電子技術的快速發展，對勵磁電流的精確控製（zhì）已經很容易實現。同時，半導體開（kāi）關器件的性能不斷提升，新型勵磁電路（lù）的效率越來越高，而體積（jī）重量則越來越小。電磁流量計的抗幹擾能力、測量精度都與磁場的形式（shì）有很大關聯。勵磁技術主要有以下幾個發展（zhǎn）方向。

    電磁流量計選型時需要考慮（lǜ）哪些問（wèn）題

    1、直（zhí）流勵磁

    采用直流勵（lì）磁時，被測液體流經的磁場恒定不變，其優點為構造簡單可靠，受交流信號幹擾小。但是，由於電極輸出的流量信號和電（diàn）極極（jí）化電（diàn）壓混疊在一起，而且二者均為直流信號，使得該幹擾很難從（cóng）流量信號中剝離出（chū）來，同時極化幹擾電壓隨著流體介質的（de）流動狀態和液體溫度（dù）的改變而變化。另外，電極上感生電動勢是直流性質，導（dǎo）致被測流體（tǐ）中正負電荷的定向移（yí）動，隨著（zhe）電極附近離子的不斷聚集，使傳感器自身內阻（zǔ）增大，影（yǐng）響其（qí）測量的準確性。

    金屬液體中不（bú）存在電解質液體的極化問（wèn）題且電導率很高，對直流勵磁非常有利。直流勵磁適用於測（cè）量特殊的液態金屬。

    2、工頻正弦波勵磁

    采用工頻正弦勵（lì）磁時，直接使用50 Hz(或60 Hz)的工頻市電勵磁[5]，其優點是（shì）流量信（xìn）號為交流性質，能夠有（yǒu）效（xiào）削弱極化的不良作用，降（jiàng）低電極間（jiān）等效內阻對測（cè）量的不（bú）良影（yǐng）響。交流（liú）勵磁電路非常簡（jiǎn）單，便於（yú）提高磁感應（yīng）強度（dù），提高（gāo）測量準確度。

    交流的工作磁場始終（zhōng）在變化，導致其（qí）產生嚴重的正交幹擾和同（tóng）相幹（gàn）擾，此外還存在電磁感應渦流效應、靜電感應、雜散電流等幹（gàn）擾因素，疊加在流量信（xìn）號中難以去除。

    3、高頻正弦波勵磁

    非（fēi）接觸式的電容式電磁流量計為降低耦（ǒu）合電容的容（róng）抗，增加輸出流量信號電壓幅值，所以需要將勵磁頻率提高到幾百赫茲甚至幾千赫茲（zī）。被測液體感生電動勢的頻率和信號幅值都（dōu）有所提高，有利於轉換器提高（gāo）信（xìn）噪比。但是，正弦波勵磁所固有的微分（fèn）幹擾和同相幹（gàn）擾，仍然對轉換器零點穩定性有一定（dìng）的影（yǐng）響（xiǎng）[7]。

    4、矩形波勵磁

    矩形波勵磁同時具備直流勵磁和（hé）交流勵磁的優（yōu）點，即直流勵磁無正交（jiāo）幹擾和同相幹擾，而交流勵磁的極化幹擾小（xiǎo）[8]。由於產生正交幹擾和同（tóng）相幹擾的根本原因是工作磁場變化過程，如果工作磁場轉換過程（chéng）足夠快，而且工作磁場保持穩定的采樣時間窗口足夠（gòu）長，從而避免正交幹擾和同（tóng）相幹擾的（de）不良影響，對流量信號進行提取分（fèn）析，以顯著提高轉換器的零點穩定性。

    矩形波勵磁又有兩種不同的工作（zuò）方式，即低頻矩（jǔ）形波勵（lì）磁和高頻矩形波勵磁。低頻矩形波勵磁雖然能夠有效地降低各種幹擾，但其（qí）勵磁周期較長，降低了傳感器的響應速度，該方法隻適用於流速變化緩慢的液體。高頻矩形波勵磁的響應速度快，但隨之而來的感應幹擾問題，導致其精（jīng）度沒有低頻矩（jǔ）形波勵磁高。

    5、雙頻勵磁

    雙頻（pín）勵磁方（fāng）式是一種高、低頻矩形波（bō）調製波的勵（lì）磁方式，其中低（dī）頻（pín）勵磁是為幫助提高（gāo）信（xìn）號放（fàng）大電路的零點穩定性，而高頻勵磁能降低電極在被測液體介質中所產生的極化電（diàn）壓，減小流量（liàng）信號中的波動，同時還能提高測量的響應速度。但其輸出流量信號包括（kuò）兩種頻率特征，後續處（chù）理過於複雜，進而製約了它（tā）的發展和推（tuī）廣。

    電磁流量計（jì）在工農業生產過程（chéng）中有著（zhe）無可替代的地位，因此電磁（cí）流（liú）量計的勵磁技術也將（jiāng）伴隨著相關新材料、新（xīn）工藝以（yǐ）及新（xīn）的理論和方法的出現，不斷克服各種（zhǒng）技術瓶頸和障礙，進一步提高電磁流量計（jì）的測量精度，拓寬測（cè）量範圍。