发明名称 电磁流量计采用窄带滤波信号调理的方法及设备
摘要 电磁流量计采用窄带滤波信号调理的方法及设备。现有技术对流量信号的放大普遍采用峰值采样保持信号调理电路,其宽带信号放大电路,使干扰噪声随流量信号一同被放大,把噪声频谱移频或混叠到流量信号的频带内,导致信噪比低、分辨率差、流量的测量下限难以扩展。本发明的首先进行窄带滤波信号调理,在信号达到稳态时进行采样,恰好避开微分噪声的干扰从而抑制微分噪声,在每个周期内电流平均值恒定的恒均值激磁电流源,产生满足窄带滤波调理技术所需的恒均值磁场,即通过取样、比较实现闭环反馈调节的恒均值电流源。本发明用于滤除流量信号叠加的干扰噪声,提高电磁流量计的性能,从而扩展流量测量下限,实现微流量准确测量。
申请公布号 CN101900585B 申请公布日期 2012.07.04
申请号 CN201010117482.0 申请日期 2010.02.02
申请人 哈尔滨理工大学 发明人 牛滨;周真;于晓洋;孙晶华;马德仲;吴海滨
分类号 G01F1/58(2006.01)I 主分类号 G01F1/58(2006.01)I
代理机构 哈尔滨东方专利事务所 23118 代理人 陈晓光
主权项 一种电磁流量计采用窄带滤波信号调理的方法,其特征是:首先进行窄带滤波信号初步调理,在信号达到稳态时进行采样,恰好避开微分噪声的干扰从而抑制微分噪声,在每个周期内电流平均值恒定的恒均值激磁电流源,产生满足窄带滤波调理技术所需要的恒均值磁场,恒均值磁场是通过取样、比较实现闭环反馈调节恒均值激磁电流源得到的;所述的窄带滤波信号初步调理为:先对放大后的流量信号 e ( t )进行窄带滤波,滤除高次谐波,取出基波分量 e1 ( t ) ,并使噪声功率随带宽减小而降低,提高信噪比,再利用相敏解调降低微分噪声影响,得到较为理想的流速信号 v1 ( t );所述的抑制微分噪声是滤除e ( t )高次谐波后的基波分量 e1 ( t ),基波分量 e1 ( t )中虽然含流量信号的基波 es1( t )和微分噪声的基波 ecl ( t ) ,但相位差为 900,且解调脉冲 p ( t )与 esl ( t )同步,与 ecl ( t )正交,相敏解调将 ecl ( t )与 p ( t )相乘,低通滤波后正负相互抵消,有效去除了微分噪声和同相噪声,对基波分量 el ( t )相敏解调、低通滤波和直流放大可得到流速信号 v1 ( t )。 2.一种根据权利要求 1所述的电磁流量计采用窄带滤波信号调理方法使用的设备,其组成包括:前置放大器,其特征是:所述的前置放大器与窄带滤波器连接,所述的窄带滤波器与解调器连接,所述的解调器与解调信号发生器连接;所述的窄带滤波器电子元件包括:运算放大器Ul、滤波电容 Cl 、滤波电容 C2 、滤波电容 C3 、滤波电容 C4 、电阻 R1 、电阻 R2 ,上述的各元器件间具有电路连接关系,运算放大器 Ul 的反相输入端与滤波电容 C2 和电阻 R1 相连;滤波电容 C2 的另一端与窄带滤波器第一输入端和滤波电容 C1 相连,电阻 Rl 的另一端与运算放大器 Ul 的输出端和滤波电容 C1 的另一端相连;运算放大器 Ul 的同相输入端与滤波电容 C3 和电阻 R2 相连;滤波电容 C3 的另一端与窄带滤波器第二输入端和滤波电容 C4 相连,电阻 R2 的另一端和滤波电容 C4 的另一端同时接地。 3.根据权利要求2所述的电磁流量计采用窄带滤波信号调理方法使用的设备,其特征是:所述的解调器是相敏解调器,由 4 只场效应开关晶体管组成。 4.根据权利要求 2所述的电磁流量计采用窄带滤波信号调理方法使用的设备,其特征是:所述的解调器采用开关集成电路来构成相敏解调器。
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