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技術(shù)文章

電磁流量計中的低通濾波器和有源濾波器的區(qū)別


發(fā)布日期:2023-09-21 點擊:735次
  對串模干擾的抑制,主要依據(jù)被測量信號與串模干擾信號的頻率關(guān)系,采取不同的濾波策略。模擬濾波器主要有:低通濾波器,高通濾波器和帶通濾波器三種。
  電磁流量計中流量信號相對共頻串模干擾信號,變化緩慢,因而主要采用低通輸入濾波器抑制工頻串模干擾。
  常用的低通濾波器有RC濾波器,LC濾波器,T濾波器及有源濾波器。特點各有不同:  
  RC濾波器的結(jié)構(gòu)簡單,成本低。但它的串模抑制比不高,一般需要2~3級串聯(lián)使用才能達到規(guī)定的NMR指標(biāo)。而且時間常數(shù)較大,會影響測量電路的動態(tài)特性�! �
  LC濾波器的串模抑制比較高,但需要繞制電感,體積大、成本高。  
  雙T濾波器對一固定頻率的干擾具有很高的抑制比,偏離該頻率后抑制比迅速減小�! �
  有源濾波器可以獲得比較理想的動態(tài)性能,但作為儀表輸入級,有源器件(運算放大器)的共模抑制比一般難以滿足要求,其本身帶來的噪聲也較大。
  設(shè)計中,輸入通道采用2級阻容低通濾波器,采用對稱結(jié)構(gòu),以保持電路平衡,如圖所示。如前所述,變送器勵磁頻率是(50/8Hz和(50/2Hz兩種,綜合考慮噪聲抑制和有效信號的頻率響應(yīng),選擇電阻,電容使50Hz的串模干擾信號衰減431/600左右。電路參數(shù)計算方法可按幅頻特性公式進行計算:A為信號衰減比,R、C為濾波電路參數(shù),ω為信號角頻率。
 
  得到濾波器時間常數(shù)RC=477ms,電路中電阻R47k,電容為1µF。
 
  模擬濾波器雖然具有較好的噪聲抑制能力,但參數(shù)不能隨時調(diào)整。而數(shù)字濾波器可以通過編程改變?yōu)V波參數(shù),更加靈活。在電磁流量計中綜合使用模擬和數(shù)字濾波器會獲得更好的測量性能,在后面的章節(jié)會詳細敘述數(shù)字濾波器在電磁流量計中的應(yīng)用。
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