電磁流量計的勵磁與信號處理技術

徐科軍，合肥工業大學二級教授，博士，博士生導師。被國家人事部等七部門評為國家“百千萬人才工程”第一、二層次人選，被教育部評為全國高等學校優秀骨幹教師，獲國務院頒發的政府特殊津貼。安徽省教學名師。

目錄

第1章電磁流量計概述

 

1.1基本類型/00

 

1.2結構組成和工作原理/00

 

1.2.1結構組成/00

 

1.2.2工作原理/00

 

1.3勵磁方式  /00

 

1.4信號成分和特點/00

 

1.4.1信號成分  /00

 

1.4.2不同勵磁方式下流速信號特點/00

 

1.5電磁流量計特點/0

 

1.6面臨的問題和關鍵技術/0

 

1.6.1面臨的問題/0

 

1.6.2關鍵技術/0

 

參考文獻/0

 

第2章基於高低壓電源切換的勵磁技術

 

2.1基於高低壓電源切換的雙環恒流控制系統/0

 

2.1.1勵磁恒流控制原理/0

 

2.1.2勵磁控制系統/0

 

2.1.3實驗及結果/0

 

2.2具有能量回饋和電流旁路的高低壓

電源切換勵磁控制系統/0

 

2.2.1勵磁控制方案設計/0

 

2.2.2勵磁系統硬件研制/0

 

2.2.3實驗與測試/0

 

2.3參數計算和方案改進/0

 

2.3.1高低壓電源切換勵磁控制工作原理/0

 

2.3.2高低壓電源切換勵磁控制參數選擇/0

 

2.3.3恒流源近地端的實現方案/0

 

2.3.4恒流源遠地端的實現方案/0

 

參考文獻/0

 

第3章基於PWM的勵磁技術

 

3.1PWM勵磁原理/0

 

3.1.1工作原理/0

 

3.1.2勵磁頻率分析/0

 

3.1.3電流穩定性分析/0

 

3.1.4功耗分析/0

 

3.1.5發熱分析/0

 

3.2勵磁控制系統實現/0

 

3.2.1系統框圖/0

 

3.2.2電路研制/0

 

3.3測試與實驗/0

 

3.3.1勵磁頻率測試/0

 

3.3.2勵磁電流穩態性測試/0

 

3.3.3勵磁控制系統功耗測試/0

 

3.3.4水流量標定實驗/0

 

參考文獻/0

 

第4章基於梳狀帶通濾波的水流量信號處理方法

 

4.1梳狀帶通濾波器/0

 

4.1.1算法原理/0

 

4.1.2濾波器特性/0

 

4.1.3算法仿真/0

 

4.1.4實時實現/0

 

4.2信號解調/0

 

4.3勵磁電流處理/0

 

4.4傳感器輸出信號偏置調節/0

 

4.5空管偵測處理/0

 

參考文獻/0

 

第5章變送器硬件系統

 

5.1硬件系統框圖/0

 

5.2信號調理采集模塊/0

 

5.2.1方案設計/0

 

5.2.2工作流程/0

 

5.2.3電路研制/0

 

5.3數字信號處理與控制模塊/0

 

5.3.1方案設計/0

 

5.3.2工作流程/0

 

5.3.3電路研制/0

 

參考文獻/

 

第6章變送器軟件系統

 

6.1需求分析/

 

6.1.1系統的功能要求/

 

6.1.2系統的性能要求/

 

6.2軟件框架/

 

6.2.1概要設計/

 

6.2.2詳細設計/

 

6.2.3系統功能概述與DSP資源分配/

 

6.3程序設計/

 

6.3.1軟件總體框圖/

 

6.3.2主監控程序/

 

6.3.3初始化模塊/

 

6.3.4勵磁驅動控制和空管偵測模塊/

 

6.3.5信號調理采集模塊/

 

6.3.6算法模塊/

 

6.3.7鐵電存儲器和掉電保護模塊/

 

6.3.8輸出模塊/

 

6.3.9通信與人機接口/

 

6.3.10看門狗模塊/

 

6.4實驗與評測/

 

6.4.1脈沖輸出精度測試/

 

6.4.24～20mA電流輸出精度測試/

 

6.4.3流速模擬器實驗/

 

6.4.4水流量標定實驗/

 

參考文獻/

 

第7章基於信號重構的紙漿流量信號處理方法

 

7.1電磁流量計紙漿流量信號建模/

 

7.1.1紙漿流量測量實驗/

 

7.1.2紙漿流量信號的統計模型/

 

7.1.3變濃度下紙漿流量信號的幅值變化規律/

 

7.2電磁流量計紙漿流量信號處理算法/

 

7.2.1梳狀帶通濾波算法/

 

7.2.2紙漿流量處理算法/

 

7.2.3幅值解調基準/

 

7.2.4信號重構/

 

7.2.5重構信號的梳狀帶通濾波/

 

7.2.6幅值解調/

 

7.2.7滑動平均濾波/

 

7.3紙漿流量信號的離線處理/

 

7.3.1恒流量純水流量信號的處理/

 

7.3.2恒流量紙漿流量信號的處理/

 

7.3.3變流量紙漿流量信號的處理/

 

7.4紙漿流量測量實驗/

 

7.4.1實驗概述/

 

7.4.2穩態波動率對比實驗/

 

7.4.3動態響應速度對比實驗/

 

參考文獻/

 

第8章基於諧波分析的水煤漿流量信號處理方法

 

8.1現場數據采集與分析/

 

8.1.1現場采集/

 

8.1.2數據分析/

 

8.2信號處理方法/

 

8.2.1基於勵磁頻率高次諧波的計算方法/

 

8.2.2與已有漿液處理方法的比較/

 

8.3系統實時實現和實驗/

 

8.3.1系統軟件/

 

8.3.2實驗驗證/

 

8.4關鍵性能優化/

 

8.4.1水煤漿諧波選擇/

 

8.4.2去微分幹擾/

 

8.4.3驗證實驗/

 

參考文獻/

 

第9章面向電磁水表的穩態測量方法

 

9.1概述/

 

9.2方案設計/

 

9.2.1間歇勵磁方式/

 

9.2.2重構濾波信號處理方法/

 

9.3低功耗實現/

 

9.3.1硬件研制/

 

9.3.2軟件開發 /

 

9.4實驗結果/

 

9.4.1水流量標定結果/

 

9.4.2技術指標比較/

 

參考文獻/

 

第10章面向電磁水表的瞬態測量方法

 

10.1概述/

 

10.1.1瞬態測量原理/

 

10.1.2瞬態勵磁電流/

 

10.1.3瞬態信號電壓/

 

10.2瞬態測量方法/

 

10.2.1電壓電流比值方法/

 

10.2.2電壓電流微分方法/

 

10.2.3微分幹擾補償方法/

 

10.2.4勵磁線圈功耗計算/

 

10.3離線驗證/

 

10.3.1硬件系統及主要模塊/

 

10.3.2離線數據采集/

 

10.3.3離線數據處理/

 

10.4實時實現/

 

10.4.1電磁水表軟件系統/

 

10.4.2水流量標定實驗/

 

10.4.3勵磁系統功耗測試/

 

10.5溫度影響分析/

 

10.5.1溫度變化對瞬態測量的影響/

 

10.5.2參數計算/

 

10.5.3驗證實驗/

 

參考文獻/