關(guān)于渦街干擾信號(hào)及其消除方法，下面給大家淺析一下，供大家參考，希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。渦街流量計(jì)的干擾信號(hào)主要有電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)干擾。如何解決這兩類抗干擾問(wèn)題成為改進(jìn)渦街流量計(jì)的關(guān)鍵。
渦街流量計(jì)通常采用金屬外殼，可以防止電場(chǎng)和射頻干擾。磁場(chǎng)的干擾可以通過(guò)在內(nèi)部電路設(shè)計(jì)中優(yōu)化非磁性元件和印刷電路板的合理布線來(lái)解決。電子技術(shù)的發(fā)展和制造工藝的完善都不是問(wèn)題。因此，抗電磁干擾主要是抗地電流干擾。
渦街流量計(jì)的壓電晶體安裝在電阻流體結(jié)構(gòu)上，壓電晶體的一端與外殼相連，因此信號(hào)前置放大器必須接地。渦街流量計(jì)的輸出信號(hào)送到二級(jí)儀表，信號(hào)放大所需的直流電源由二級(jí)儀表提供。很有可能在壓電晶體的地線和二次儀表的地線之間存在步進(jìn)電壓形成電流。當(dāng)這個(gè)電流流過(guò)信號(hào)放大器的地線時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電壓降。這個(gè)壓降和有效信號(hào)疊加在一起，無(wú)法分離，這就是地電流干擾。
解決地電流干擾的辦法是降低或消除地電流，最徹底的辦法是將二次儀表（如流量積分器）與直流電源隔離。直流電源經(jīng)變壓器隔離后整流為直流電源供給渦街流量計(jì)，使二次儀表的地線與壓電晶體的地線無(wú)電氣連接。同時(shí)，有效測(cè)量信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大后變成脈沖信號(hào)，通過(guò)脈沖變壓器輸出到二次儀表，從根本上消除了地電流的影響。這是一種極為有效的抗干擾措施。但變壓器隔離成本較高，體積大，制造工藝不易實(shí)現(xiàn)，大大降低了實(shí)用性。光隔離、限流和抗干擾措施可有效降低接地電流的干擾。
機(jī)械振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)的干擾較為常見。防止機(jī)械振動(dòng)干擾的措施應(yīng)基于渦街流量計(jì)的基本原理。壓電晶體渦街流量計(jì)的敏感元件，封裝在鈍體體內(nèi)發(fā)生渦流，或當(dāng)流體流過(guò)流體阻力時(shí)，流體阻力在兩側(cè)交替產(chǎn)生螺旋，螺旋的脈動(dòng)壓力作用于壓電體晶體，使其產(chǎn)生或測(cè)量流量和渦流頻率對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)放大、觸發(fā)信號(hào)處理成脈沖信號(hào)輸出。同時(shí)，管道的機(jī)械振動(dòng)也作用于壓電晶體，使其產(chǎn)生與振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)的信號(hào)，振動(dòng)干擾信號(hào)與流量測(cè)量的有效信號(hào)密不可分。只有當(dāng)有效信號(hào)的幅度超過(guò)干擾信號(hào)的幅度時(shí)，才能從閾值中取出有效信號(hào)。機(jī)械振動(dòng)干擾信號(hào)的最大值成為被測(cè)流量信號(hào)幅值的下限，即量程的下限。
為了使渦街流量計(jì)盡可能地測(cè)量低流速和小流量，必須提高信噪比（SNR），即盡可能增大有效流量信號(hào)的幅值和必須減小機(jī)械振動(dòng)干擾信號(hào)的幅度。通過(guò)改進(jìn)阻力流體的結(jié)構(gòu)形狀，傳感器可以更好地接收渦流的脈動(dòng)壓力，增加有效信號(hào)幅度。但是，更有效的方法是在渦流發(fā)生器的兩側(cè)封裝兩個(gè)對(duì)應(yīng)的壓電晶體，即使用差分壓電傳感器和差分放大電路。由于機(jī)械振動(dòng)作用在兩個(gè)壓電晶體上的力相同，在阻力流體兩側(cè)交替產(chǎn)生流體渦流，兩個(gè)壓電晶體的相同機(jī)械振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)差分放大后相互抵消并相互減小, 兩個(gè)壓電晶體的反向流動(dòng)信號(hào)相加后增強(qiáng)。從而大大降低了機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的干擾。
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