氣體超聲流量計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、氣體超聲流量計(jì)作為一種新型電子流量計(jì)，具有高量程比、高精度、無需定期維護(hù)、可雙向測量等眾多優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)流量計(jì)更加適用于天然氣測量的場合。但是，超聲流量計(jì)作為一種以微電子為基礎(chǔ)的高精度測量設(shè)備易受到電磁干擾，導(dǎo)致測量的準(zhǔn)確性及工作的可靠性降低。因此解決好氣體超聲流量計(jì)的電磁兼容性問題對于提高產(chǎn)品精度和可靠性有著重大意義。本文針對于氣體超聲流量計(jì)，分別從硬件電路、電路板及殼體三個(gè)方面進(jìn)行分析研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)電路抗電

2、磁干擾設(shè)計(jì)。噪聲耦合和信號抖動(dòng)是氣體超聲流量計(jì)受電磁干擾常見的兩大問題。針對噪聲耦合，本文對受到0～100kHz及300～800kHz噪聲干擾的幅值為10mV的超聲波信號進(jìn)行濾波衰減仿真，完成濾波放大電路設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化;針對信號抖動(dòng)，設(shè)計(jì)超聲波峰值保持電路，通過軟硬件結(jié)合設(shè)計(jì)新的流量計(jì)的流量測量方法。同時(shí)，對流量計(jì)供電電源和通訊電路進(jìn)行抗電磁干擾設(shè)計(jì)。
　　(2)電路板電磁兼容設(shè)計(jì)。超聲波信號處理電路板和激發(fā)電路板是流量計(jì)的兩大硬

3、件模塊。針對于超聲波激發(fā)電路板，分析激發(fā)接收電路的耦合途徑，通過對核心部件變壓器的ANSYS電磁仿真分析，選擇最合適的變壓器結(jié)構(gòu)，同時(shí)優(yōu)化激發(fā)接收回路布置;針對信號處理電路板，本文將其設(shè)計(jì)為六層板并重新布板，對信號線、負(fù)電源、通訊線等進(jìn)行合理的布線。
　　(3)流量計(jì)外殼屏蔽體設(shè)計(jì)。因?yàn)榱髁坑?jì)有與外界通訊的通訊線、電源線以及流量計(jì)電路板的安裝問題等，流量計(jì)上必然存在諸多孔洞、縫隙。本文針對于流量檢測單元上的開孔及體積修正單元的顯示