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電磁流量計(jì)的空管檢測電路是基于怎樣的原理
式中l(wèi)是電極中的距離
空管時(shí)Re→∞,輸入回路開路。由于轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗Zi*,懸空的電極a、b兩端可感應(yīng)出很強(qiáng)的干擾電壓。經(jīng)分析干擾信號主要來自工頻電網(wǎng)(分析過程這里不作詳述)。傳感器有流體流過時(shí),其輸出的流量信號e的ZUI大峰值只有5mV左右,經(jīng)過轉(zhuǎn)換器 一級儀表放大器后的輸出電壓u的ZUI大峰值大概為0.5V(放大100 倍)。空管時(shí),干擾信號的峰值可高出正常峰值的幾十倍,轉(zhuǎn)換器的儀表放大器間歇產(chǎn)生飽和輸出(見圖3),致使流量計(jì)量無法正常運(yùn)行。
二、空管干擾的檢測
為了排除以上干擾,設(shè)計(jì)了一個檢測電路(見圖4)。整個檢測電路由跟隨器、比較器、定時(shí)器組成。跟隨器的作用是將檢測電路與儀表的其他電路隔離,防止檢測電路對信號u產(chǎn)生影響。比較器電路的正向輸入端接2.5V的電壓,當(dāng)傳感器管路不是空管時(shí),由于信號u,ZUI大值不超過0.5V,所以比較器的輸出始終為高電平;當(dāng)傳感器管路為空管時(shí),比較器輸出一序列的方波信號。二極管D1為方波信號的負(fù)電壓提供回路。由NE555構(gòu)成的通用定時(shí)器電路的工作原理是:當(dāng)輸入觸發(fā)信號電平低于電源電壓的1/3時(shí),內(nèi)部比較器開始工作,觸發(fā)電路觸發(fā),內(nèi)部的放電晶體管斷開,電容C被充電。充電電壓超過電源電壓的2/3時(shí),內(nèi)部比較器再次工作,放電晶體管把電容C中積蓄的電荷放掉,然后等待下次觸發(fā),輸出脈沖寬度由T=1.1×C×R確定,脈沖寬度ZUI長可達(dá)數(shù)十秒。
當(dāng)傳感器不是空管時(shí),由于比較器電路始終輸出高電平,不能觸發(fā)定時(shí)器工作,定時(shí)器輸出為低電平。而傳感器為空管時(shí),比較器的輸出脈沖不斷地觸發(fā)定時(shí)器,若T大于20ms時(shí),定時(shí)器的輸出信號始終為高電平。因此,單片機(jī)只要通過檢測定時(shí)器的輸出信號,便可知道是否為空管。
三、結(jié)語
以上所述的電磁流量計(jì)空管檢測電路不但可以檢測空管信號,同時(shí)也可檢測其他的干擾信號,一旦單片機(jī)檢測到干擾信號后,就將此刻的流量信號濾除。實(shí)踐證明,本文介紹的檢測電路運(yùn)行簡單、可靠。