热丝式涡街流量计的信号处理电路
热丝式涡街流量计的信号处理电路有测量电桥、前置放大器、滤波器、整形器和补偿电路等部分组成。
1.测量电桥由5个电阻和电位器组成,其中铂丝检测元件单独构成一个测量桥背,其他构成相邻桥背和另一个桥背
。铂丝检测元件和这些电阻构成一个直流电桥,由恒流源为桥路供电。检测元件被直流工作电流加热,使其温度比
被测流体问题高出20~30℃。
2.电压放大和反馈调节电路
当流体流动达到一定的雷诺数时,发生体产生旋涡分离。由于旋涡分离是发生体内产生的吸入、吹出作用,流经热
丝检测元件的流体带走热丝检测元件的部分热量,热丝温度降低,电阻值也随之减小,电位下降,反相输入运放的
输出电位上升,同相输入的第二级运放的输出端的电位也上升,晶体三极管基极电位上升,射极电流增加。从而晶
体管输出电流增加,通过检测元件的电流增大,使检测元件的温度回升,与被测介质的温度差维持不变,这个一个
闭环的温度调节过程。
当流体流速变化时,旋涡的频率也会跟随变化,而每个旋涡的作用都会使第二级运放的输出端电位出现一个变化,
系统都会出现一个温度自动调节周期,使检测元件的温度回升到稳定状态。
第二级运放的主要作用是进行阻抗匹配,并对功率进行一定的放大,所以交流放大倍数不宜很大,一般应控制在5
倍左右。
3.电压放大器和整形电路
由于第二级放大器的放大倍数较小,所以,第二级放大器输出信号的电压幅值还不够大,需要继续放大,这一任务
有第三运放来完成。该极的反相输入端由电位器、电阻、电容组成,调节电位器可以改变该级的放大倍数。
第三级运放输出信号加到第四级运放设计成施密特触发电路 。调节电位器可以调节触发电平。信号经过整形电路
变成了方波信号输出,其方波的频率即为涡街信号的频率,与被测流量成正比。
4.自动跟踪带通滤波器
自动跟踪带通滤波器是根据热丝检测元件的特性和圆柱形发生体的特性设计的,滤波器的功能主要由运算放大器和
场效应管来实现。自动跟踪滤波;消除涡街信号低频摆动干扰。

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