一种改进型超声波流量计及其电磁兼容性设计.pdfVIP

116 传感器与微系统 (rransducerandMicrosystemTechnologies) 2013年 第32卷 第6期 一 种改进型超声波流量计及其电磁兼容性设计 贾惠芹，李克艰，党瑞荣，冯旭东，殷 光 (西安石油大学 光 电油气测井教育部重点实验室，陕西 西安 710065) 摘 要：针对超声波多普勒法测流量时，在流速较小情况下频率差不易获取、信号处理算法复杂的问题， 提出一种改进型超声波流量检测方法。采用以中频变压器为核心的超声波驱动电路，提高了超声波的驱 动电压；在超声波接收电路设计中，首先对接收的小信号进行频率选择、阻抗匹配、放大和滤波，然后采用 锁相环实现频率差与直流控制电压的线性转换；针对仪器的电磁兼容性问题，测试了影响仪器正常工作的 电源传导干扰，给出了电磁兼容性整改措施。测试结果表明：由于采用了交流电源滤波器 ，流量的最大相 对误差控制在 6％以内。 关键词：超声波流量计；锁相环 ；中频变压器；电磁兼容性；精度 中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2013)06--0116--03 D’～es-ign On an i-mproved-u_ltr·asonic‘WaVenowm eterandl itselectromagneticcompatibility JIAHui—qin，LIKe-jian，DANGRui—rong，FENGXu—dong，YINGuang (KeyLaboratoryofMinistryofEducationforPhotoelectricLoggingandDetectingofOilandGas， Xi’anShiyouUniversity，Xi’8n710065，China) Abstract：Aimingatproblem thatusingultrasonicwaveDopplermethodtomeasureflow，atsmallflow velocity ~equencydifferenceisnoteasytoobtain，andsignalprocessingalgorithm iscomplex，animprovedultrasonicwave flow detection method ispresented．Thedriven voltage improved adoptsultrasonicwave driven circuitusing medium ~equency transformeras core．In ultrasonic wave receiving circuitdesign，received smallsignal is processedwith~equencyselection，amplificationandfiltering，impedancematching，linearconveyssionbetween ~equency difference and DC controlvoltage is realized by phase—locked loop．Aiming at electromagnetic compatibilityproblemsoftheinstrument，powerConducted interferencewhich influencesthe insturmentwork correctlyistested，EMCrectificationmethodisgiven．TestresultshowsthatbecauseitUSeStheACpowersource fiher．maximum relativeerrorofflow iscontrolledwithin6％ ． Key words： ultrasonicwaveflowmeter；phase·locked loop；medium ~equency