[发明专利]电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法

说明书

本发明公开电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法，包括以下步骤：S1:对电磁流量计的励磁单元进行励磁采样，得到励磁电流I模拟信号；S2:模拟信号的励磁电流I经过模数转换器转化为数字信号的励磁电流I；S3：数字信号的励磁电流I送至MCU中并计算出电磁流量计的磁感应强度B；S4：对电磁流量计的信号单元进行信号电压采样，得到信号电压E的模拟信号；S5：模拟信号的信号电压E经过模数转换器转化为数字信号的信号电压E；S6：数字信号的信号电压E送至核心处理单元MCU；S7:将励磁电流I与信号电压E带入到MCU中计算，得到流速V关于励磁电流I的等式关系；将影响电磁感应强度B的因素的励磁电流I的值引入到计算中，提高流速值的准确性。

技术领域

本发明涉及电磁流量计的电路改进及软件设计，具体涉及电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法。

背景技术

在电磁流量计产品中，由于工艺和器件误差原因，正交干扰的固有存在，而正交干扰是影响产品零点，重复性，精度的重要原因，目前主要采取的是提高工艺水平，改进励磁电路快速稳定电流和加强滤波算法等方法。

传统的电磁流量计的原理为：转换器输出励磁电流，励磁电流通过励磁线圈在管道产生一个垂直的磁场，管道直径为D，管道内液体流动速度为V，在管道侧壁安装一对电极，由于液体流动时，液体中的电子将切割磁力线，产生和磁力线方向和运动方向垂直的偏移，所以在电极上产生和流速成正比的电压E。转换器的励磁电流I是直流恒流方式，其励磁电流I常视为稳定的，与励磁电流I成正比的垂直磁场强B常视为定值带入电磁流量计中计算，但由于恒流模式下的励磁电流I并非恒定，励磁电流I由不断的反馈而产生文波，即与励磁电流I成正比的磁感应强度B不断地产生细微的变化。磁感应强度B的不恒定也就直接影响到电极上产生的电压E，根据电压E以及视为定值的磁感应强度B计算出的电磁流量计的流速V，相较于电磁流量计的流速V的实际值便会产生误差。

故技术人员致力于研究电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法，用于提高电磁流量计的流速值的精确度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法，其具有提高电磁流量计的流速值的准确度的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：电磁流量计的电磁流量信号的DSP处理方法，包括以下步骤：

S1:对电磁流量计的励磁单元进行励磁采样，得到励磁电流I的模拟信号；

S2:将励磁电流I的模拟信号经过模数转换器转化为励磁电流I的数字信号；

S3：将励磁电流I的数字信号送至核心处理单元MCU中并计算出电磁流量计的磁感应强度B；

S4：对电磁流量计的电极的电压信号单元进行电压采样，得到电压采样的电压E的模拟信号；

S5：将电压E的模拟信号经过模数转换器转化为电压E的数字信号；

S6：将电压E的数字信号送至核心处理单元MCU等待计算；

S7:将同一采样周期的电压E以及同一采样周期的励磁电流I在MCU中进行公式计算，根据同一采样周期的励磁电流I以及同一采样周期的电压E计算出该采样周期中电磁流量计中液体流速V。

进一步的，步骤S7包括以下步骤：

S71：根据B＝H×μ以及H＝N×I/Le推导出B＝N×μ×I/Le；

S72：再根据法拉第磁感应定律：E＝B×D×V，推导出V＝E/(B×D)＝E×Le/(N×μ×I×D)；

其中，

E为电磁流量计的电极的电压，单位伏特V；

Le为样品的有效磁路长度，单位为米m，固定常数不变；