AD代理,常备极具竞争力的充足现货
AD官网今日有何新闻? AD新闻头条报导
AD模拟前端电路方案的电磁流量计
(2025年1月19日更新)

电磁流量计是20世纪50年代至60年代随着电子技术的发展而兴起的一种新型流量测量仪器。由于其无阻流部件的特点,广泛应用于测量领域。持续的技术进步需要不断提高解决方案的集成术授权代理Excelpoint世健工程师Nathan Xiao借助AD可实现高分辨率、低噪声的工业电磁流量计模拟前端电路的放大器和模数转换器。

南皇电子专注于整合中国优质电子AD代理国内领先的现货资源,提供合理的行业价格、战略备货、快速交付控制AD芯片供应商,轻松满足您的需求AD芯片采购需求.(http://www.icbuyshop.com/)

电磁流量计的工作原理

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。根据法拉第定律,当导电流体通过传感器的磁场时,电极与体积流量成正比,其方向垂直于流向和磁场。电势范围可以表示为:E = kBDv

其中,V表示导电流体的运动速度;B表示磁场强度;D 测量管道内径;E表示电极两端测量的电压;k为常数。B、D等式简化为:E ∝ V。

图2 电磁流量传感器的输出信号

传统的处理方法是模拟。前端采用高输入阻抗的前放大器处理泄漏电流,后电路通过多阶模拟过滤器和采样保持,最终送入ADC转换。该方法通过积分。AD中国官网电路和多级滤波器过滤掉高频信号,减少ADC信号分析的难度,但也使大多数传感器信息在现阶段丢失,不能监测空气管道检测、液体气泡、污垢等其他属性参数;此外,由于积分和多级滤波,系统响应速度大大降低,流速变化过程中测量误差较大,不能满足快速、准确的流量监控需求,如高速灌装。

模拟前端设计可以通过采样法大大简化,不再需要模拟带滤波器和采样保持电路。AD8220 AD7172的解决方案,可大大提高流量计的测量响应速度,同时保留更多的传感器信息,在经过软件处理后将提供更多的流量属性参数。

图3 采用AD8220和AD717x过采样架构模拟前端

对模拟前端的具体选择要求进行详细分析。

选择模拟放大器

共模抑制比和输入阻抗将是两个最关键的参数。

共模抑制比

随着被测液体在管道中的流动,液体电解质与电极摩擦产生电位,称为极化。如果两个电极完全一致,电极上的电位相等,则可以相互抵消。然而,在实践中,极化不能完全抵消。电压通常在数百毫伏到2伏之间。前放大器已成为抑制极化产生的共模电压的关键。

图4 前放大器共模抑制

100dB共模抑制比可以是0.3V共模衰减到3μV,放大器输出端出现直流失调,通过校准消除。同时,共模电压也会受到液体质量、温度等因素的影响。因此,共模抑制比越高,校准后影响越小,流量稳定性越好。AD8220放大器在DC到5kHz共模抑制比优异,如下表所示。

表1 AD8220共模抑制比

在流量计的应用中,仪表放大器的放大倍数超过10倍AD8220 B级,直流到60Hz共模抑制比为110dB,5kHz以下为90dB,能很好地将共模电压和噪声抑制到微伏水平。

图5 AD8220直流和交流共模抑制效果

表2显示不同CMRR影响传感器输出信号。

表2 共模抑制对实际流速的影响

图8 接口之间的前端放大器和电磁流量传感器

实际测试结果

下图为采用AD8220和AD7172模拟前端电路,采样后DN实际标定在100管道上的最终结果优于国标0.2级指标。

图9-10 实际测试结果

AD模拟前端电路方案的电磁流量计能满足领先高端流量计的要求,在测量响应速度方面具有明显优势,能节约成本,优化功耗和面积,Excelpoint世健可提供相关技术指导和支持。

AD公司被热门关注的产品型号
ADA4528-2:运算放大器
AD 精密、超低噪声、轨到轨输入/输出、零点漂移单通道运算放大器
AD8606:运算放大器
AD 精密、低噪声、轨到轨输入输出、CMOS运算放大器(双路)
ADR03:基准电压源
AD 超紧凑精密 2.5 V 基准电压源
ADUM242E:标准数字隔离器
AD 鲁棒的5kV RMS四通道数字隔离器,输出使能(2/2通道方向性)
LTC1669:精密DAC
AD 具 I2C 接口的 10 位轨至轨微功率 DAC
ADA4096-2:运算放大器
AD 30 V、微功耗、过压保护RRIO双通道运算放大器
AD5555:精密DAC
AD 精密、双通道16位/14位DAC,采用紧凑型TSSOP封装
LT5578:RF混频器
AD 0.4GHz 至 2.7GHz 高线性度上变频混频器
HMC625B:可变增益放大器(VGA)
AD 0.5 dB LSB GaAs MMIC 6位数字可变增益放大器,DC - 5 GHz
LTC2263-14:标准高速模数转换器
AD 14 位、25Msps、低功率、双通道 ADC
LTC5548:RF混频器
AD 具宽带 DC 至 6GHz IF 的 2GHz 至 14GHz 微波混频器
ADUM4190:隔离放大器
AD 5kV rms 隔离误差放大器
AD5233:数字电位器(DigiPOT)
AD 非易失性、四通道、64位数字电位计
AD9747:高速数模转换器≥30MSPS
AD 双通道、16-Bit、250 MSPS数模转换器(DAC)
LTC2380-24:精密模数转换器- 20 MSPS
AD 具集成型数字滤波器的 24 位、1.5Msps / 2Msps、低功率 SAR ADC
ADV7671:HDMI-DVI发送器
AD 48 Gbps HDMI 1:1收发器
AD5560:器件电源(DPS)和参数测量单元(PMU)ATE
AD 1.2A可编程器件电源,集成16位电平设置DAC
LTC6655:基准电压源
AD 0.25ppm 噪声、低漂移、精准基准系列
LT3475:LED 驱动器 IC
AD 双通道降压型 1.5A LED 驱动器
LTC1403A:精密模数转换器- 20 MSPS
AD 具停机功能的串行 14 位、2.8Msps 采样 ADC
AD代理|AD中国代理 - 国内领先的AD芯片采购平台
丰富的可销售AD代理库存,专业的销售团队可随时响应您的紧急需求,目标成为有价值的AD代理