Hart協議新型電磁流量計勵磁技術被廣泛應用:
2．2．1勵磁技術
電磁流量計的勵磁技術決定了電磁流量傳感器工作磁場的特征，所以勵磁技術先進與否直接影響到電磁流量計的檢測精度。到目前為止，勵磁技術主要有如下幾種:
1、直流勵磁技術
直流勵磁技術是利用永磁體或直流電源給電磁流量傳感器勵磁繞組供電，以形成恒定的勵磁磁場，如圖2．1所示。該技術具有方法簡單可靠、受工頻干擾影響小、流體中自感現象可忽略不計等特點。州稚鞋， 圖2．1直流勵磁tu-是，直流勵磁技術存在的***問題是直流感應電勢在兩電極表面形成固定的正負特性，從而引起被測流體介質電解，導致電極表面出現化現象。這種現象的存在將使由流量信號感牛的電勢減弱，電極間等效電阻增大，同時出現電極化和電勢漂移，以免嚴重影響信號轉換放大部分的工作。第二章系統分析及方案．曖計
2、工頻正弦波勵磁技術
工頻正弦波勵磁技術是利用工頻50Hz正弦波電源給電磁流量傳感器勵磁繞組供電，使之形成正弦波勵磁磁場，其勵磁波形如圖2．2所示。其主要特點是能夠基本消除電極表面化現象，降低電極電化學電勢影響和傳感器內阻。另外，輸出流量信號仍然是工頻正弦波信號，易于信號放大處理。圖2．2工頻正弦波勵磁然而，工頻正弦波勵磁技術在實際應用中會帶來*全系列電磁感應干擾和噪聲。因此， 實際應用中必須采用相敏整流、線路補償、自動正交抑制等措施．以消除與流量信號頻率一致的工頻干擾電壓。
3、低頻矩形波勵磁技術
低頻矩形波勵磁技術是一種介于直流勵磁和工頻交流勵磁之間的勵磁技術，其勵磁波形如圖2．3所示。它不僅具有直流勵磁技術不產生渦流效應、正交干擾、同相干擾等優點， 還具有工頻正弦波勵磁技術不產生化效應、流量信號便于放大處理等優點。(a)單特性低頻矩形波(b)雙特性低頻矩形波圖2．3低頻矩形波勵磁由于勵磁線圈并非***}I!想電阻，勵磁電流在上升和下降高段存在的微分干擾使矩形波前后沿變平坦，而且在測量漿液等液固兩相導電性流體時電極表面還會產生尖峰電勢干擾。這些缺點限制了該勵磁技術的廣泛應用。
4、低頻三值矩形波勵磁技術
低頻三值矩形波勵磁技術采用工頻頻率八分之一為頻率，使勵磁電流按照正·***·負·***·正的規律變化，其勵磁波形如圖2．4所示。其***特點是能夠在***態時自動校正特點，具有特點穩定的特性。此外，該技術還可利用微處理器的邏輯判斷功能和運算功能解決尖峰干擾電勢的影響。圖2．4低頻三值矩形波jli|l磁低頻三值矩形波勵磁技術雖然具有良好的特點穩定性，但同樣存在勵磁電流積分干擾的影響，且在測量泥漿、紙漿等含纖維或固體顆粒流體及低導電牢流體流量時表現出明顯不足。
5、雙頻矩形波勵磁技術
研究分析表明；干擾噪聲具有1／f的頻譜特征，低頻時I幅值大，高頻時幅值小。在測量低導電率液體流量時，電極電化學電勢的定期變化將產生隨著流量增加而頻率增加的隨機噪聲，即流體流動噪聲。這種噪聲同樣具有和尖峰噪聲相類似的1／f頻譜特性，因此可通過提高勵磁頻率的方法降低尖峰噪聲和流體流動噪聲對流量檢測的影響。為了解決測量泥漿、紙漿、礦漿等液固兩相導電性流體時出現的尖峰噪聲干擾，日本橫河北辰電機株式會社于1988年提出雙頻矩形波勵磁技術，其勵磁波形如圖2．5所示。雙頻矩形波勵磁技術雖然可以解決尖峰噪聲干擾，但使轉換器結構變得復雜，成本增加，同時增加了傳感器功耗，不利于節能。圖2．5雙頻矩形波勵磁
目前，市場上電磁流量計產品豐要采用低頻矩形波勵磁方式和低頻三值矩形波勵磁方式。這兩種勵磁方式不僅可以克服直流勵磁產生的電極化效應，也可以克服工頻正弦波勵磁產牛的正交干擾影響。而且采用低頻三值矩形波勵磁方式，可以近似認為***值勵磁高段的感應電動勢信號為電磁流量計的特點漂移值，進而對流量計的特點進行動態補償，進一步提高電磁流量計的特點穩定性。但是，由于矩形波正負特性交替突變，必然造成傳感器中的勵磁線圈上的磁場強度變化率******，從而引入了***大的微分干擾和同相干擾，并且這兩種干擾信號幅值與流量大小無關。因此，在小流速高段，使傳感器輸出的感應信號的信噪比明顯降低，造成測量誤差***大，特點穩定性也相應降低。對于雙頻矩形波勵磁方式來說，雖然既可以保證特點穩定性又可以不犧牲儀表動態響應速度，但由于此勵磁方式的勵磁裝置結構復雜，價格昂貴，因此在實際產品中所占比重較高小。基于項目實際要求狀況， 我們采用低頻三值矩形波的勵磁方式。