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电磁流量计是一种重要的工业测量仪表,其结构主要分为传感器和转换器,相比于其它类型的流量计,设计工艺要求不高、结构简单、易于制作。目前国内电磁流量计厂商除了几个大厂之外,其余均以进口关键零部件或整套转换器等为主,而电磁流量计的核心技术(如双频励磁等)由日本的横河机电、德国的科隆和e+h等几大厂商所控制,因此对于电磁流量计的研究具有重要的意义。目前主流的电磁流量计一般采用模拟线性恒流源做励磁电流源,如果需要调整励磁电流大小,则会很麻烦。为了解决这种问题,设计了基于开关电源技术的PWM数控恒流励磁系统。开关电源技术,是上世纪60年代开始出现的一种新型稳压技术,采用功率开关管实现变流相比传统的串联型线性稳压电源其效率很高,浪费在功率变换环节的能量少很多。本文基于这种思想,设计了一个基于电压控制型降压稳压电源技术的新型数控恒流源。与降压稳压电源不同的是这种设计既具有稳定输出的负反馈环节,也具有调整输出量的给定环节,输出量能够跟随给定量而改变。而给定量是一个固定频率的PWM信号,这使得励磁电流实现编程可控,增强电磁流量计仪表的智能性,同时由于电路工作在开关状态,在功耗方面优于线性恒流源。励磁波形方面,低频矩形波励磁是目前电磁流量计的主流励磁方式,相比于正弦波励磁具有正交干扰和同相干扰小的优势。而低频三值矩形波在一个周期内有一半时间处于零值状态,可进行零点检查和自校,解决低频矩形波励磁的零点漂移问题,并且一个周期里有一半时间是无励磁电流,相比低频三值矩形波功耗小一半。因此在励磁波形的选择上采用了低频三值矩形波。硬件方面,采用了德州仪器(TI)的TMS320C2812数字信号处理器作为控制器,运用其强大的数字处理能力和高速时钟。通信电路方面采用485总线。测量电路里采用TI的仪表前置放大器INA114,后置滤波环节采用2阶正反馈巴特沃斯滤波器,把高于100Hz的高频信号全部衰减掉,大大提高信噪比。为了使励磁系统能够更好地工作,专门设计了一个数字转模拟的锯齿波发生器,产生稳定、精确地锯齿波。