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壓電晶體材料制作的渦街流量傳感器如何防止電磁干擾
發(fā)布時(shí)間:2021-12-16 09:06:54

由于壓電晶體材料的壓電系數比較小,采用壓電晶體材料制作的渦街流量傳感器的輸出信號幅值太小,特別是在小流量時(shí),傳感器輸出的渦街流量信號很容易被環(huán)境噪聲所淹沒(méi)。一般壓電傳感器的輸出信號都要經(jīng)過(guò)電荷放大電路放大,包括渦街流量傳感器、第一級電荷放大器、第二級電荷放大器、第一級低通濾波器、第二級低通濾波器和電壓跟隨器。主要將渦街流量傳感器輸出的電荷信號轉換成電壓信號,對幅值較小的信號進(jìn)行放大和低通濾波等。

為進(jìn)一步降低流量計的量程下限,并提高抗干擾能力,需對傳感器輸出信號線(xiàn)以及信號調理電路采取相應的抑制措施,以防止外部環(huán)境中的電磁干擾。常見(jiàn)的干擾因素有電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合。電場(chǎng)耦合也稱(chēng)為靜電耦合、電容耦合,其產(chǎn)生的原因是由于兩個(gè)導體之間存在分布電容。電場(chǎng)耦合會(huì )導致信號或能量在不同的導體之間通過(guò)分布電容進(jìn)行傳遞。降低電場(chǎng)耦合作用的方法是增加兩個(gè)導體間的距離,在有限的儀表空間內常常采取靜電屏蔽。靜電屏蔽的方法是將受干擾導線(xiàn)用屏蔽層包圍,由于靜電感應的作用,受干擾導線(xiàn)上耦合到的干擾信號電壓與屏蔽層上感應到的干擾信號電壓相等。如果將屏蔽層接地,則屏蔽層上的干擾信號電壓被鉗位為零電位,這樣受干擾導線(xiàn)上的干擾信號電壓也相應為零。磁場(chǎng)耦合是指當某個(gè)線(xiàn)圈中流過(guò)交變的電流時(shí),就會(huì )在其周?chē)a(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。

此時(shí),若將另一個(gè)線(xiàn)圈置于這個(gè)交變的磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈中就會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。這兩個(gè)線(xiàn)圈之間沒(méi)有電方面的聯(lián)系,其相互影響是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的,這種現象稱(chēng)為磁場(chǎng)耦合,其耦合程度可用互感系數M來(lái)表示。因此,抑制磁場(chǎng)耦合一般采用減小互感系數M的方法。而減小互感系數M最簡(jiǎn)單的方法就是增大兩個(gè)回路之間的距離,即遠離技術(shù)。此外,減小兩個(gè)回路的環(huán)路面積以及采用電磁屏蔽方法,也可以抑制磁場(chǎng)耦合干擾,且具有抑制效果非常好、實(shí)現簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

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