摘(zhāi)要:爲(wèi)了實現較高的勵磁頻率(lǜ)，提高(gāo)響應速度(dù),同時減少(shǎo)電磁(cí)流量計 的功耗(hào)，提出基于(yú)電壓(yā)電流比值的瞬(shùn)态測量方法(fǎ),确定電壓電流比(bǐ)值與(yǔ)流(liú)量(liàng)之間(jiān)的關(guān)系。設(shè)計了基于(yú)dsp的硬件,采集瞬态(tài)時的勵(lì)磁電(diàn)流和信号(hào)電壓來(lái)驗證該(gāi)處理方法，離線數據分析表明(míng)，電壓電流比值(zhí)與流(liú)量有良好的線性(xìng)關系。設計的dsp軟件可實時實現(xiàn)瞬态測(cè)量方法，并(bìng)進行(háng)水流量(liàng)标定和(hé)功耗測試實驗(yàn)。實驗(yàn)結果(guǒ)表明，流(liú)量(liàng)測量(liàng)精度(dù)到0.5級，與普(pǔ)通電磁流(liú)量(liàng)計相同(tóng)。功耗對(duì)比表明,基于瞬态測量原(yuán)理的電(diàn)磁流(liú)量計的勵磁功(gōng)耗是普通電磁流量(liàng)計(jì)的30%。
1引言
　　電磁(cí)流量計是(shì)一種基于電磁(cí)感應定律(lǜ)測量(liàng)導電液體(tǐ)體積(jī)流量的(de)儀(yí)表。由(yóu)于其(qí)測(cè)量(liàng)管道(dào)内無阻擋體、耐(nài)腐蝕性強、可靠(kào)性高，且不受流(liú)體密度、黏度、溫(wēn)度、壓力變化的(de)影響，所以，在石(shí)油、化工、冶(yě)金、造紙等行業(yè)得到(dào)較爲廣(guǎng)泛(fàn)的應用，被(bèi)用于水流(liú)量和漿液(yè)流量(liàng)的測量(liàng)[1,2]目前電(diàn)磁流量計在水流量測量時大(dà)多采(cǎi)用(yòng)低頻矩(jǔ)形波或三值波(bō)勵磁.[3-5]，勵磁(cí)電流(liú)需要保持(chí)足夠(gòu)時間的穩(wěn)定段(duàn)，以使傳感(gǎn)器輸(shū)出信号(hào)獲得較(jiào)長時間的平穩(wěn)段,保證其(qí)測量(liàng)精度。在(zài)用于漿(jiāng)液測(cè)量時(shí),爲了(le)克服(fú)漿液噪聲(shēng)對流量信号(hào)的(de)影響，大多采用(yòng)高頻勵磁方法(fǎ)。通過(guò)采用高低(dī)壓勵磁的方法使電流快速進(jìn)入穩态，即(jí)在提(tí)高勵(lì)磁(cí)頻率的(de)情況(kuàng)下保(bǎo)證勵(lì)磁電(diàn)流進入穩(wěn)态;但是，無論水(shuǐ)流量(liàng)測量時的低頻勵磁(cí)，還是漿液(yè)流量測量(liàng)時的高頻勵磁，都是(shì)在勵磁電(diàn)流的穩态(tài)段拾取對應的.傳感(gǎn)器信(xìn)号,即(jí)都是(shì)利用(yòng)勵磁電流(liú)的穩(wěn)态段進行(háng)測量，需(xū)要維持(chí)勵磁電(diàn)流的穩(wěn)定,這将(jiāng)導(dǎo)緻電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計的勵(lì)磁功耗大,發熱(rè)嚴重，影(yǐng)響(xiǎng)其使(shǐ)用壽命(mìng)。爲(wèi)了降(jiàng)低功耗(hào),文獻[9]對(duì)勵(lì)磁(cí)電流的瞬(shùn)态過程進行了(le)研究,驗證(zhèng)了瞬(shùn)态測量的可行性。相(xiàng)比穩态測(cè)量,瞬态測(cè)量時的勵(lì)磁(cí)電流不(bú)需要進(jìn)入(rù)穩态(tài)，也不(bú)需要恒流(liú)源來穩定(dìng)勵磁(cí)電流(liú)，可有效地(dì)降低(dī)勵磁(cí)功耗,并有利(lì)于實現(xiàn)較高的勵(lì)磁頻(pín)率;但(dàn)是，瞬态時的(de)勵(lì)磁電流和信号(hào)電壓都處于動态上升過(guò)程，信(xìn)号的(de)幅值(zhí)同時與流(liú)量和(hé)時間有關,而且(qiě)此時微分幹(gàn)擾(rǎo)也不能忽(hū)略，導(dǎo)緻信(xìn)号(hào)電壓與(yǔ)流量(liàng)之(zhī)間的關(guān)系難以确定。文(wén)獻[9]先求(qiú)出輸出(chū)電壓兩個(gè)指數(shù)項的(de)系數，再利(lì)用得(dé)到的(de)系數間接(jiē)求得與流(liú)速對(duì)應的結果(guǒ),并通過對(duì)離線(xiàn)數據處(chù)理,驗證了瞬(shùn)态測量的(de)可行性(xìng);但是，該(gāi)方式求解過程較爲(wèi)複雜(zá)，不利(lì)于實時實現。
　　爲此,分(fèn)析(xī)電(diàn)磁流(liú)量計(jì)瞬态過程(chéng)的信号模(mó)[10,11]型，提(tí)出電(diàn)壓電(diàn)流比(bǐ)值的處理方法(fǎ)，确定了(le)電壓電流(liú)比值與流量(liàng)之間(jiān)的關系;定(dìng)量計算并(bìng)比較了穩(wěn)态(tài)測(cè)量和(hé)瞬态(tài)測(cè)量(liàng)時勵(lì)磁線(xiàn)圈上(shàng)的功(gōng)耗;設計基于(yú)dsp的(de)硬件，采集電壓(yā)電流數據進行(háng)了離線驗證;研(yán)制dsp軟(ruǎn)件(jiàn)，實(shí)時實(shí)現瞬(shùn)态測量方法;進(jìn)行(háng)水(shuǐ)流量标定實(shí)驗(yàn)驗證(zhèng)。
2瞬态測量原理
2.1信号(hào)模型
　　瞬态(tài)測量由于勵(lì)磁時間短，勵磁電流和其感應産(chǎn)生的磁(cí)場均不(bú)能達(dá)到(dào)穩(wěn)态，此時的勵磁線圈(quān)應作爲一-個感(gǎn)性負(fù)載處理。因此,在勵磁電流的非穩态上升(shēng)過程中,線圈中勵磁(cí)電流爲:

　　式(shì)中:u爲勵(lì)磁電壓;r爲勵(lì)磁回(huí)路電(diàn)阻;α=r/l爲勵磁(cí)回路時間(jiān)常數;l爲勵(lì)磁線圈電(diàn)感。管(guǎn)道中導電液體流經勵(lì)磁(cí)電流(liú)感應産生的磁(cí)場時(shí),産(chǎn)生(shēng)感應電動勢(shì)。忽(hū)略共(gòng)模幹擾等(děng)噪聲影響(xiǎng)，傳感器電(diàn)極兩端(duān)産生的(de)信号電壓爲(wèi):

　　可(kě)見,信号電壓主(zhǔ)要由2部(bù)分組成(chéng):一部(bù)分是導電液體流經磁場(chǎng)産生的電壓分量即流量分量(liàng)，其大小(xiǎo)與(yǔ)流量(liàng)相關(guān),系數a對應(yīng)流速;另(lìng)一部分(fèn)爲微分幹(gàn)擾,其(qí)系數爲b。分析可(kě)知，微分幹擾是(shì)由勵磁電(diàn)流變(biàn)化所引起，其系(xì)數b與管道(dào)内(nèi)流速無(wú)關。微分幹(gàn)擾不随流速變(biàn)化，随(suí)時間增加而逐(zhú)漸變小。
2.2電(diàn)壓電(diàn)流比值方(fāng)法
　　針對瞬态測(cè)量,通(tōng)過(guò)對信号電壓(yā)的分(fèn)析，确(què)定了信号(hào)電壓(yā)和勵磁電(diàn)流(liú)的(de)比值與(yǔ)流量的(de)線性關系(xì)，提出(chū)了基(jī)于電(diàn)壓電(diàn)流比值的處理(lǐ)方法(fǎ)。瞬态(tài)測量(liàng)勵磁時間(jiān)短,勵磁電流(liú)及(jí)其感(gǎn)應産生(shēng)的(de)磁場(chǎng)均未進入(rù)穩态(tài)。在勵磁電流的上升過(guò)程中，微(wēi)分幹(gàn)擾隻(zhī)随時(shí)間變(biàn)化，而流量(liàng)分(fèn)量受(shòu)到勵磁(cí)電流(liú)的影響(xiǎng)，其大小(xiǎo)不僅(jǐn)與流(liú)速有關(guān),還(hái)随時(shí)間變(biàn)化。爲(wèi)了消(xiāo)除勵磁電流對(duì)流量分量(liàng)的(de)影(yǐng)響,同(tóng)時(shí)減小電流波動帶來的(de)磁場波動對信(xìn)号産生(shēng)的影響(xiǎng),将信号電壓比上勵磁電(diàn)流，即式(2)比上式(1),得到(dào):

　　式中:i=1,2.k;ti爲同相位對應(yīng)的時間點(diǎn)。根據(jù)式(4),幹擾隻(zhī)随時間變化而(ér)與流速無(wú)關，那麽對于(yú)任一同(tóng)相位點t，不同流(liú)量下的幹擾(rǎo)均(jun1)爲相同的(de)确定(dìng)值。即同相位取(qǔ)點後幹擾(rǎo)部分相同(tóng)，電壓電流(liú)的比值隻(zhī)跟随(suí)流量變化。若對(duì)電壓(yā)電流(liú)比值進行多個同相位取點(diǎn)并求和(hé)，得到:

　　式(6)中(zhōng)對電(diàn)壓電流比值取(qǔ)了5個(gè)同相位點。可知(zhī)，對電壓與電流比(bǐ)值進行(háng)5個同相位取(qǔ)點(diǎn)後,在(zài)同一流量(liàng)下，每個同(tóng)相位點的(de)幹(gàn)擾部分(fèn)b(t)均是确定(dìng)值，則(zé)求和之後的也是一個确(què)定值(zhí)。又由于(yú)不同流(liú)量下(xià)同相位取(qǔ)點(diǎn)的(de)幹擾部分(fèn)相同，則(zé)不同流(liú)量下電(diàn)壓電流(liú)比值的5個(gè)同相(xiàng)位點求和後，幹(gàn)擾(rǎo)也是相同的(de)确定值。即對電(diàn)壓電流比(bǐ)值取5個同相位點求(qiú)和後,幹擾部分固定,比值的大(dà)小隻(zhī)随(suí)流量變化。而流量(liàng)爲零(líng)時，電壓(yā)電(diàn)流比值等(děng)于幹擾部(bù)分(fèn)的值，所以，可(kě)将幹(gàn)擾部分作(zuò)爲零點(diǎn)處(chù)理。
2.3功耗分析(xī)
　　以 dn40 電磁(cí)流量(liàng)計 爲(wèi)例,比較穩态測量和(hé)瞬态測量時勵磁線圈上(shàng)的功(gōng)耗。對于口徑爲(wèi)40mm,勵磁回路電阻(zǔ)爲(wèi)56Ω,勵磁線圈電(diàn)感爲(wèi)127mh的一(yī)次儀(yí)表，穩态測量時(shí)采用(yòng)高低(dī)壓電(diàn)源切(qiē)換的(de)勵磁(cí)控制(zhì)方(fāng)法,穩态(tài)勵磁(cí)電流約爲180ma,勵磁(cí)頻(pín)率可調(diào)[10),不同(tóng)頻率(lǜ)勵磁(cí)時，勵磁(cí)功耗基本相同。當勵磁(cí)頻率爲12.5hz時(shí)，每半(bàn)周期勵(lì)磁(cí)時間(jiān)爲40ms。在勵磁電流(liú)上升(shēng)到穩态值(zhí)這段(duàn)時(shí)間(jiān)裏，加(jiā)載在勵磁(cí)線(xiàn)圈.上的勵磁電壓(yā)爲80v,已知勵(lì)磁回路時間常(cháng)數爲(wèi)，則此(cǐ)時的(de)勵磁(cí)電流爲：
　　勵磁電(diàn)源爲(wèi)高壓(yā)電源(yuán)時,勵(lì)磁(cí)電(diàn)流可以快(kuài)速達到180ma,之後切換爲低壓(yā)源,使勵磁(cí)電流(liú)保持(chí)在穩态值(zhí)。計算可知(zhī)，此時勵磁電(diàn)流(liú)達到(dào)180ma的(de)時間約(yuē)爲0.3ms,則(zé)上升(shēng)段對應的(de)勵磁能耗(hào)爲:

　　勵磁電流(liú)達(dá)到穩(wěn)态值後(hòu)線圈.上勵磁電(diàn)壓爲17v,勵(lì)磁電流達到(dào)穩(wěn)态值的時間約(yuē)爲0.3ms,半(bàn)周(zhōu)期時間爲40ms,可(kě)得(dé)勵磁電(diàn)流(liú)穩定段(duàn)對應(yīng)的能耗爲:
w2=17v·0.18a·(0.04s-0.0003s)=0.1215j
　　即每(měi)半周期的(de)勵磁(cí)功耗(hào)爲w=w1+w2=0.1237j。而12.5hz勵磁(cí)時每秒有(yǒu)25個勵(lì)磁半(bàn)周(zhōu)期，則普(pǔ)通電磁流量(liàng)計(jì)1s内的(de)能耗(hào)爲wp=w·75=3.0925j。
　　瞬(shùn)态測量時(shí),配合(hé)同樣的一-次儀(yí)表(biǎo),計算了(le)在高(gāo)頻勵(lì)磁時勵磁線圈上的(de)能耗(hào)。此時,線圈(quān)上勵(lì)磁電壓約(yuē)爲16v,勵(lì)磁(cí)頻率(lǜ)爲37.5hz,每秒(miǎo)有75個勵磁(cí)半周(zhōu)期。半周期勵磁(cí)時間爲8ms,此時勵(lì)磁電流(liú)尚(shàng)未進(jìn)入穩态，勵磁電流最(zuì)大約爲190ma。
由(yóu)瞬态(tài)測量(liàng)時線(xiàn)圈中(zhōng)勵磁電流(liú)爲

　　對比可知,瞬(shùn)态測(cè)量時勵磁(cí)線圈上(shàng)1s内的(de)能(néng)耗約爲普通電(diàn)磁流量計的64%,即瞬态測量時勵(lì)磁(cí)線圈上(shàng)的功耗約(yuē)爲普通電磁流量計(jì)的64%。而且瞬(shùn)态(tài)測量時(shí)不需要恒(héng)流源，也(yě)能(néng)降(jiàng)低勵磁(cí)系統的功(gōng)耗，所(suǒ)以,瞬态(tài)測量能有效(xiào)地(dì)降(jiàng)低勵磁系(xì)統的功耗(hào)。
3方法驗證
　　爲了(le)驗證提出的處理方(fāng)法(fǎ),硬件系統,采集(jí)電壓和電流(liú)數據(jù),并對(duì)數據進行離線(xiàn)處理。硬件(jiàn)設(shè)計(jì)中,選用24位ad進行(háng)采樣，以更準确(què)地測得動态變(biàn)化的信号電壓(yā)和勵(lì)磁電流,提高測(cè)量精(jīng)度。同(tóng)時，爲了(le)準确地(dì)求得(dé)電壓電流(liú)比值，需要同步(bù)測得電壓(yā)和電流。否則，會(huì)造成電壓電流比值(zhí)出現(xiàn)偏差，影響(xiǎng)到測(cè)量結(jié)果。所以，硬(yìng)件電(diàn)路中(zhōng)使用兩片24位ad分别采(cǎi)集電壓和(hé)電流,并配置爲同步采樣。
3.1硬件(jiàn)研制
　　硬件(jiàn)主要包括勵磁驅動(dòng)模塊、信(xìn)号(hào)調理(lǐ)采集(jí)模塊、人機(jī)接口模塊、輸出(chū)模塊、通(tōng)訊模塊和存儲模塊。在勵磁驅(qū)動模塊(kuài)中,通(tōng)過dsp芯片.上的(de)epwm産生(shēng)勵磁時(shí)序控制h橋的(de)通(tōng)斷,進而控(kòng)制勵磁線圈的(de)勵磁(cí)。信号(hào)調理采集模塊中,通過兩(liǎng)片24位(wèi)adc同時采集(jí)經過信号(hào)處理電路(lù)的信号電(diàn)壓和(hé)勵磁電流(liú)。人機(jī)接口模塊(kuài)中,利用鍵盤(pán)設(shè)置和修改(gǎi)相關(guān)參數,通過液晶實時(shí)顯示流量(liàng)相(xiàng)關信息(xī)。輸出模塊中(zhōng),通過gpio口(kǒu)控制輸出(chū)4~20ma電流(liú)。通信模(mó)塊(kuài)中,通(tōng)過上位機發出(chū)命令,實現(xiàn)數據(jù)上傳與參數設置。存(cún)儲模塊中(zhōng)，利用鐵(tiě)電存儲(chǔ)重要(yào)參數以及(jí)上(shàng)次斷(duàn)電(diàn)時的(de)累計流量。與普(pǔ)通電(diàn)磁流(liú)量計相比，由(yóu)于瞬态(tài)測量(liàng)時勵(lì)磁電(diàn)流不需要進入(rù)穩态，因(yīn)而在設計中去掉了恒(héng)流源(yuán)電路。
3.2離線數據分(fèn)析(xī)
　　利用(yòng)dsp硬件系(xì)統，在勵(lì)磁電壓爲16v,勵磁(cí)頻率爲37.5hz,勵(lì)磁時(shí)間爲8ms,采樣頻率(lǜ)爲2500hz的情況(kuàng)下，進行了流量測量(liàng)實驗。分.别(bié)在0，1.5,2.5,4.5，10，15,22.5m3/h等(děng)流量(liàng)下采集勵(lì)磁電(diàn)流和信号電壓，并在matlab中對(duì)采集的數據做(zuò)了相應的處理(lǐ)。
　　瞬态測量利用(yòng)的是勵磁(cí)電流(liú)動态上升的階段，不需要電流(liú)進入穩态(tài)。勵磁(cí)電流(liú)波形(xíng)如圖1所示，由于是在勵磁(cí)控(kòng)制(zhì)模塊(kuài)的(de)h橋路近(jìn)地端(duān)加入一一(yī)個檢(jiǎn)流電阻來(lái)測量(liàng)勵磁電流,所以(yǐ)，這樣(yàng)的采集方(fāng)法就(jiù)導緻電流(liú)方向始終保持同向。，可(kě)以看到(dào),在勵磁(cí)電(diàn)
流的瞬态(tài)_上升過程(chéng)中，勵磁(cí)電流還(hái)未進入穩(wěn)态時(shí)系統就(jiù)已(yǐ)經停(tíng)止勵磁(cí),此時勵(lì)磁電(diàn)流達到最大(dà)，約(yuē)爲190ma,。

　　由于(yú)勵磁電(diàn)流(liú)沒有達到(dào)穩态，與之(zhī)對(duì)應(yīng)的信号電(diàn)壓也(yě)處(chù)于非穩(wěn)态過程，主(zhǔ)要包(bāo)含流量(liàng)分量和(hé)微分幹(gàn)擾(rǎo)兩部分,但是,實(shí)際采(cǎi)集到(dào)的傳(chuán)感器(qì)信号引入了直(zhí)流偏置和50hz工頻幹擾,爲(wèi)此，對信(xìn)号電壓(yā)進行梳(shū)狀帶(dài)通濾波處(chù)理以(yǐ)消除直流偏置和工頻幹(gàn)擾。各流(liú)量下信号(hào)電壓梳狀帶(dài)通濾波後的結果如(rú)圖3所(suǒ)示，信号電(diàn)壓幅值由(yóu)低到(dào)高對應的(de)流(liú)量依(yī)次(cì)爲0~22.5m3/h。其(qí)中,圖2中信号電壓與圖(tú)1中(zhōng)前2個(gè)半周期的勵磁(cí)電流相對(duì)應,爲正負兩個半周(zhōu)期。可以看出(chū)，在(zài)非穩态上(shàng)升過程中(zhōng)，信(xìn)号電壓的幅(fú)值與管道内流量(liàng)大(dà)小仍是相關的(de)。當流(liú)量爲零時(shí),信号電壓(yā)主(zhǔ)要(yào)爲微(wēi)分幹擾。

　　由(yóu)式(4)分(fèn)析可(kě)知(zhī)，電壓電(diàn)流的比值(zhí)與流(liú)量有(yǒu)關。爲了進(jìn)一步驗證(zhèng)電壓(yā)電流(liú)比值與各流(liú)量之(zhī)間的關(guān)系,将經過濾(lǜ)波(bō)處理的信(xìn)号電(diàn)壓除以對(duì)應的(de)勵磁(cí)電流,再對(duì)每個半周期電(diàn)壓電流(liú)比值進(jìn)行幅值解調，最(zuì)後對解調後的(de)比值(zhí)取(qǔ)5點求均(jun1)值作爲(wèi)每半周(zhōu)期的輸(shū)出(chū)結(jié)果(guǒ)。
　　對各半(bàn)周(zhōu)期的(de)輸出結(jié)果求均(jun1)值,再利用最小二乘法(fǎ)拟合,拟(nǐ)合出的關(guān)系(xì)曲(qǔ)線如圖3所示。圖(tú)3中，電(diàn)壓(yā)電(diàn)流比(bǐ)值的(de)輸出結果(guǒ)落在拟合曲線(xiàn)上或(huò)均勻地分(fèn)布在曲(qǔ)線兩側。可見，電壓電流(liú)比值(zhí)與流(liú)量有(yǒu)良好(hǎo)的線性關(guān)系;而流量(liàng)爲(wèi)零(líng)時對(duì)應(yīng)的(de)值即(jí)爲電(diàn)壓(yā)與(yǔ)電流比值(zhí)後的(de)幹擾(rǎo)部分，可作爲零(líng)點處理(lǐ)。

4實時測(cè)量
　　爲了進一步驗證(zhèng)其精度,用c語言實現上述(shù)處理(lǐ)方(fāng)法,研制(zhì)dsp軟件。在基于dsp的(de)瞬态測(cè)量系統(tǒng).上實時實(shí)現該(gāi)測量方法，進行(háng)水流(liú)量标(biāo)定實(shí)驗.和功耗測試(shì)。
4.1軟件編程(chéng)
　　軟件(jiàn)設計采用模塊(kuài)化設(shè)計(jì)方(fāng)案,主要功能模塊有:初始化模塊、驅(qū)動模(mó)塊、數據處(chù)理模(mó)塊、人機接(jiē)口模(mó)塊等,程序(xù)流程(chéng)圖如圖4所示。系(xì)統上電後(hòu)先進行初始化(huà)，然後(hòu)配置(zhì)兩片(piàn)adc同步采(cǎi)樣,開啓(qǐ)勵磁(cí)中斷，勵磁(cí)開始工作(zuò)。半周(zhōu)期采樣結束(shù)後(hòu)判斷采(cǎi)集(jí)到的(de)信号(hào)電(diàn)壓是否超限,之後調用(yòng)算法模塊,刷新(xīn)液晶顯示(shì)。在(zài)算(suàn)法模(mó)塊中(zhōng),先是(shì)對采集到的信(xìn)号電壓(yā)進行梳(shū)狀帶通(tōng)濾(lǜ)波處(chù)理，再(zài)将濾波後(hòu)的電壓除(chú)以對應勵磁(cí)電流,然(rán)後對電(diàn)壓(yā)電流比(bǐ)值進(jìn)行(háng)半周(zhōu)期幅值解調,對解調(diào)後的(de)比值(zhí)取5點求均值作(zuò)爲輸出結果參與(yǔ)到流速的計算。
4.2水(shuǐ)流(liú)量标定(dìng)
　　将電磁(cí)流(liú)量變送器(qì)與(yǔ)國(guó)内某(mǒu)大型(xíng)企(qǐ)業(yè)研制(zhì)的(de)40mm口(kǒu)徑的夾持(chí)式傳感器相(xiàng)配(pèi)合，在實(shí)驗(yàn)室的(de)水流(liú)量标定裝(zhuāng)置.上(shàng)，采取容積(jī)法進行标定,即(jí)将電(diàn)磁流量計(jì)測得的流量結(jié)果與(yǔ)量筒内體積比較(jiào)，驗證電(diàn)磁流量計的精(jīng)度。實驗(yàn)數(shù)據如表1所(suǒ)示(shì)

　　如表1中(zhōng)數據所示，共檢(jiǎn)定了5個流量點(diǎn),其中,最大流速爲5m/s,最(zuì)小流(liú)速(sù)爲(wèi)0.3m/s。實驗(yàn)結果表明(míng),在勵磁(cí)頻(pín)率爲(wèi)37.5hz,勵磁時間(jiān)爲8ms的(de)瞬态(tài)測量中,流(liú)量計(jì)測量(liàng)精度達到0.5級。實(shí)驗驗(yàn)證表明(míng)，利用勵(lì)磁電(diàn)流的瞬态(tài)過程(chéng)進行(háng)測量的系統，采用電壓電流(liú)比(bǐ)值的處理(lǐ)方法能達(dá)到普(pǔ)通(tōng)電磁流(liú)量計(jì)的(de)精度要(yào)求。
4.3功耗測試
　　功(gōng)耗測(cè)試(shì)實驗dn40一(yī)次儀表的(de)線圈(quān)電阻(zǔ)爲56Ω,電感爲(wèi)127mh,将其(qí)分别與勵磁頻(pín)率爲12.5hz.的普(pǔ)通電(diàn)磁流量變(biàn)送器和37.5hz、8ms.勵磁的(de)瞬态測量系統相配(pèi)合進行了(le)勵磁系統的功耗測試。其中,通(tōng)過測量(liàng)勵磁電(diàn)源的(de)輸(shū)入電壓(yā)和輸入電流來(lái)計算(suàn)勵磁(cí)電源(yuán)的輸入功(gōng)率。
　　普(pǔ)通電(diàn)磁流(liú)量變送器(qì)的(de)勵(lì)磁系(xì)統采用了高低(dī)壓電源(yuán)切換的(de)控制(zhì)方式(shì),其中(zhōng),勵磁(cí)電源(yuán)的高(gāo)壓爲80v,輸入電流(liú)爲12ma,低壓爲24v,輸入(rù)電流(liú)爲176.8ma,即勵磁(cí)電源(yuán)的輸入功率爲(wèi)5.20w。文(wén)中瞬态(tài)測量系統的勵(lì)磁電源輸(shū)入電(diàn)壓爲24v,勵磁頻率爲37.5hz時輸入(rù)電流(liú)爲65.4ma,即勵磁(cí)電源(yuán)的輸(shū)入功(gōng)率爲(wèi)1.57w.結果表明，瞬态(tài)測量(liàng)的勵磁功(gōng)耗約爲普通電(diàn)磁流(liú)量計的30%。

5結(jié)束語
　　針對電磁(cí)流量(liàng)計瞬态測(cè)量中由于信号電壓(yā)同時受到(dào)流量和時(shí)間影響而(ér)導緻電壓(yā)與流(liú)量關系不(bú)明确的(de)問題，通(tōng)過分析(xī)瞬(shùn)态過(guò)程中(zhōng)動(dòng)态變化(huà)的勵磁電(diàn)流和(hé)信(xìn)号(hào)電(diàn)壓，提出(chū)了電壓電(diàn)流比(bǐ)值的瞬态(tài)測量(liàng)方法，确定(dìng)了電(diàn)壓電(diàn)流比值與(yǔ)流量之間的關(guān)系。基于dsp的(de)硬(yìng)件(jiàn)系統，采集瞬态(tài)時的(de)勵磁電流和信号電壓,利用文(wén)中方法在(zài)matlab中對采集的(de)數(shù)據做(zuò)了相(xiàng)應處(chù)理。結果(guǒ)表(biǎo)明，數據的處理結果(guǒ)與流量有良好(hǎo)的線性關系。編寫了dsp軟件,在基于dsp的系(xì)統上實(shí)時實現(xiàn)了瞬态(tài)測量方法(fǎ)，進行(háng)了水流量标定實驗。實驗(yàn)結果(guǒ)表明，系統(tǒng)的測量精度能(néng)達到(dào)0.5%，與普通(tōng)電(diàn)磁流(liú)量計相同。測試了普(pǔ)通電(diàn)磁流(liú).量計和(hé)瞬态測(cè)量系統的勵磁(cí)系(xì)統的功(gōng)耗,結(jié)果表明，瞬(shùn)态測(cè)量時勵磁(cí)系統(tǒng)的功耗約(yuē)爲普通電(diàn)磁(cí)流量計的(de)30%，瞬态(tài)測量方(fāng)法在(zài)實現高頻(pín)勵磁的同(tóng)時能(néng)夠極(jí)大地減小(xiǎo)功耗。

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