Изолированный контроль над током возбуждения в электромагнитных расходомерах

Электромагнитные расходомеры, одни из наиболее точных измерителей скорости жидкости, чрезвычайно популярны в Европе, т.к. там уделяют большое внимание системам обработки отходов. Основными тенденциями, которые продиктованы входным аналоговым трактом, являются уменьшение габаритов и улучшение характеристик.
Простейшая система управления технологическим процессом использует расходомер и исполнительный механизм для управления скоростью потока жидкости. На нижнем уровне такие параметры процесса, как температура, скорость потока, концентрация газа, контролируются с помощью входного модуля, который обычно представляет собой часть программируемого логического контроллера (ПЛК). Информация обрабатывается пропорционально-интегрально-дифференциальной (ПИД) петлей локально. Используя эту информацию, ПЛК устанавливает выходной управляющий сигнал для поддержания контролируемого процесса в состоянии равновесия. Данные о процессе, ошибках и другая информация могут быть переданы наверх к уровню оператора, а команды, параметры и данные калибровки могут быть спущены оператором к сенсорам и исполнительным механизмам.

Электромагнитные расходомеры дают возможность бесконтактного измерения. Они могут использоваться с кислыми, щелочными и ионизированными жидкостями с удельной электропроводностью от 10 См/м до 10–6 См/м, а также с чистыми, грязными, едкими, разъедающими или вязкими жидкостями и суспензиями, но не могут использоваться для измерения потока углеводородов и газа. Электромагнитные расходомеры могут иметь относительно высокую точность (0,2%) при малых и больших объемах протекающей жидкости в трубе с минимальным диаметром около 3 мм и максимальным объемом около 280 л. Показания остаются повторяемыми даже при меньших скоростях жидкости.

Электромагнитные расходомеры позволяют измерять двунаправленные, либо восходящие и нисходящие потоки.

Диагностическая функция измерения тока используется в более мощных системах для контроля над изменением тока в зависимости от нагрузки, питания, времени и температуры, а также для обнаружения разрыва в обмотке сенсора. Усилитель тока шунта AD8219 может использоваться для контроля тока возбуждения с усилением 60 В/В и точностью 0,3% в диапазоне синфазных напряжений до 80 В. На рисунке изображен изолированный усилитель тока, использующий изолированный сигма-дельта модулятор AD7400A и rail-to-rail операционный усилитель AD8646.

Выход AD7400 фильтруется фильтром нижних частот 4-го порядка для восстановления сигнала с сенсора.