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浅谈超声波流量计改良措施

点击次数:560 发布时间:2015-11-24
1、超声波流量计滤波
因为超声波信号的频率大致为1Mhz,由运放和电容等器件构成的有源滤波器的带宽较小,大在几百千赫兹,在这个频率附近不易采用,而若采用专用集成的滤波电路造价又偏高,因此这里采用了简单易行的由电感和电容组成的LC 滤波器。
如图2所示,由L和C组成并联谐振,将谐振频率设在1.5MHz,由L1、C1 以及 L2、C2组成串联谐振,整个形成T型网路,实现了带通滤波。
除了设计信号处理中的滤波电路外,对所有进出屏蔽盒的导线都实施了滤波措施。在导线穿透屏蔽体的地方,使用了馈通电容,并且在导线和电路端的地之间又连接了一个短引脚的云母电容。
2、超声波流量计屏蔽
在本次设计中采用了以铝为材料的壳体,对处于内部的仪器形成电场和磁场的保护层。众所周知,理想的屏蔽体应是一个封闭的、连续的导电壳体,没有开孔和接缝。然而实际使用中却因为要布线,很难达到真正的屏蔽。通过对屏蔽的不连续性对磁场感应电流影响的分析,这里没有采用矩形缝隙走线,而采用了在屏蔽盒多个面上开小孔的策略,并且使进出屏蔽体的导线的屏蔽层都360°连接到屏蔽盒上。这样做的好处是直接改善了系统对于电场和磁场的忍耐能力,增强了性能。
3、超声波流量计平衡电路
平衡电路是用于产生相同和相反信号的电路,将这些信号送入两个导线;电路的平衡特性越好,信号的散射就越小;它的噪声抑制特性也越好。
平衡电路抵消干扰信号的能力,是建立在信号波形和幅值严格对称,同、反相端电路增益严格一致的基础上的,理论上,理想的平衡放大器对感应噪声具有无穷大的抑制比,可以将干扰信号完全抵消,但在实际应用中,平衡电路由于增益误差等原因,抗干扰能力不可能达到理想值,甚至会产生一些新的失真和噪音。
但即使这样,相对于单端电路只能采用加强屏蔽和进行电源滤波来降低干扰来讲,平衡电路仍不失为一种主动式、积极有效的抗干扰措施,在恶劣电磁环境、长距离传输时优势非常明显。 

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