目前,電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)基本上是由通電線圈所產(chǎn)生.由電磁感應(yīng)定律可知,不論是正弦波交流電勵(lì)磁還是矩形波勵(lì)磁,勵(lì)磁線圈都類似變壓器的初級(jí)一樣,當(dāng)初級(jí)產(chǎn)生的磁力線穿過(guò)次級(jí)的閉合回路,將在次級(jí)回路中感應(yīng)電流,然后在次級(jí)回路中的負(fù)載電阻兩端出現(xiàn)感應(yīng)電壓.如果磁力線完全平行于閉合次級(jí)回路時(shí),回路負(fù)載上則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓.
在電磁流量計(jì)傳感器中,由于兩電極的引線處于交變磁場(chǎng)中,如圖2-2所示,從電極A→引出線一轉(zhuǎn)換器輸入電阻(rsr)→另一引出線→電極B→被測(cè)流體電阻→回到電極A,形成一個(gè)閉合回路.這個(gè)回路相當(dāng)于1匝的變壓器次級(jí)繞組.由于實(shí)際的傳感器裝配工藝很難做到電極引出線回路平面完全平行于磁力線,總會(huì)有一部分交變的磁力線穿過(guò)閉合電極回路平面.所以可能出現(xiàn)即使流速等于零,沒(méi)有流量信號(hào)感應(yīng),也會(huì)在電阻上感應(yīng)出一種電壓.這種電壓與流量無(wú)關(guān),是干擾電壓.這個(gè)過(guò)程像變壓器的工作過(guò)程,所以通常稱為“變壓器效應(yīng)”
根據(jù)式(2-l),當(dāng)變壓器通電后,在次級(jí)感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)大小可以表示為
式中ew為正交干擾(或微分干擾)電動(dòng)勢(shì).
對(duì)于交流正弦波勵(lì)磁,B= Bmsin wt,代入后得
式中f為勵(lì)磁頻率.從上式可以看出,正交千擾比流量信號(hào)相位要滯后90°.電磁流量計(jì)變壓器初級(jí)電壓與電流的相位關(guān)系也可以這么理解:勵(lì)磁線圈是一個(gè)電感線圈,流過(guò)電感線圈的電流滯后于它兩端所加電壓的相位90°.磁場(chǎng)由勵(lì)磁電壓所激勵(lì),磁場(chǎng)的波形相位與勵(lì)磁電壓一致,也就是說(shuō),磁場(chǎng)的相位滯后勵(lì)磁電壓90°.作為1匝次級(jí)的電極引出線回路,負(fù)載上的電壓與初級(jí)電壓相位相差 180°,則正交干擾波形與流量信號(hào)波形相差°.因此,這種電壓被稱為正交干擾.實(shí)質(zhì)上,式(2-6)所反映的正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)時(shí)間t的微分,因此又把正交干擾稱為微分干擾.
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