电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式流量计。电磁流量计的励磁方式很多,也各有各的优缺点。目前,国内外厂家普遍采用低频矩形波励磁方式,但正弦波励磁方式也有应用。然而在正弦波励磁方式下,电磁感应产生的微分干扰(又称为变压器效应),其干扰幅值与频率成正比,相位比流量信号滞后90°,而且实际中一般又远远大于流量信号,所以如何克服微分干扰电势的影响是正弦波励磁技术的主要难题。现有的正弦波励磁下的抗干扰技术复杂且并不可靠,难以保证流量计的零点稳定性和精度,这也正是正弦波励磁技术退出主流行列的原因。 针对这一情况,为提高正弦波励磁下的抗干扰技术,提高仪表性能,作者采用了新型的信号处理方法,即把线圈内的励磁电流信号与两电极输出的流量信号相乘,所得乘积的直流成分和流量呈正比。采用这样的处理手段,在任何流速下(包括零点),微分干扰与励磁电流信号相乘后都会被作为交流量滤去,它将不再影响测量结果,这就减小了微分干扰的影响,提高了流量计零点稳定性和测量准确度。 本文基于以上的认识,研制了基于低频正弦波的励磁方式的电磁流量计样机。具体进行了以下工作: (1)通过查阅国内外相关文献,详细了解电磁流量计的基本原理、发展历史及现状的基础上提出了正弦波励磁方式下的新型的信号处理方法; (2)把作者设计的信号处理方法在电路上得以实现,研制了采用低频正弦波作为励磁方式的基于MSP430单片机的电磁流量计样机; (3)对低频正弦波励磁方式进行了试验比较,通过低频正弦波励磁方式的不同励磁频率之间和不同采样方式之间的瞬时流量和累计流量的对比,研究并验证了低频正弦波励磁方式的优越性。