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電磁流量計的直流干擾
關鍵字：電磁流量計 日期：2013-1-18 15:44:47
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電磁流量計的直流干擾
傳感器電極信號中的直流噪聲是來自測量電解質的電化學現象。金屬材料的電攝和接液部件（接地環、接地電極或金屬管道）與電解質液體相接觸，電解質液體中的離子將向它們定向移動，從而在電極、接液部件與流體介質間會形成一定的電位，這就是我們平常所說的極化現象。如果兩電極對接液部件的電位相等、方向相同，兩電極之間的電位差等于零。當兩個電極材質或表面狀態有差異時，兩電極之間的電位差就表現出來。或者，接液部件與液體間出現波動大的極化電壓時．極化電壓的波動也會在電極間反映出來。這個現象可以用一個小實驗觀察。當用高靈敏度的毫伏電壓表（數字式萬用表的電壓檔）的試筆插入一杯水中，電壓表能讀出電壓值。這是因為電壓表試筆的材質有差異，試筆上形成的極化電位不同，因而出現了電位差。
電磁流量計電極與接地環（或金屬管道、接地電極）材質不同．使得它們與電解質液體之間形成的極化電壓大小和極性也不同。圖3 - 69所示，極化作用形成的傳感器測量電極、金屬管道（或者接地環、接地電極）對流體（視為零歐姆的電阻）的電壓分別為ei．e2和可以看出e，是共模電壓狀態，它們分別與差動的流量信號疊加，將共模干擾轉換為串模狀態進入轉換器的差動放大器。過大的串橫極化電壓（例如下文分析的情況可能高達敷百毫伏）直接進入差動放大器往往把放大器阻塞，流量信號不能放大。即使能放大，由于疊加的共模電壓是漂移變動的，所以流量信號的輸出擺動也很大。這樣看來，降低極化電壓的產生非常重要。倒如，后面的例子中，用鉭電極或鉑金電極在測量水流量時，以碳鋼管道為接液部件，輸出擺動很大。因此，即使電極應用很好的耐腐蝕金屬材料，未注意到接液部件材質的極化電位，同樣也會發生大的輸出擺動。下面我們考察金屬在電解質溶液中的電化學現象，來認識極化電壓的發生。
任何金屬浸入一種電解質溶液時，其帶電的正離子趨向于溶解而金屬本身則保持負電荷，這就形成了一定電位的電極。這種電極在介質中形成一個電位差，同時產生電流，使電磁流量計電極繼續溶解，即繼續腐蝕．這就是電化學的過程。形成的電極的電位可用能斯特方程表示[9，：
式中 n______該金屬的化合價；
T-_____絕對溫度，K；
R-_____理想氣體的摩爾常數：8 .31J/mol-K
F-_____法拉第常數；
c______金屬離子濃度的常數；
c______溶液中金屬離子的活度
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