工业电磁流量计的系统原理和典型架构

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。当垂直于磁场方向的导体以速度V做切割磁力线的运动时，在导体的两端会产生一定的感应电动势E，液体流速变化可以通过检测该感应电动势的大小来计算。

电磁流量计的优点是无压力损耗，并且不受粘度、流体密度、温度、压力或导电率的影响，适合纸浆、泥浆、污水等的高精度测量工作。

电磁流量计系统包括电源、磁激励、信号调理、模数转换、处理器、显示器、键盘、逻辑I/O和多种通信机制，如4 mA至20 mA、 磁场强度 (B)HART、PROFIBUS 、 RS-485/RS-422/RS-232、Modbus和Foundation等。

为了合理设计电磁流量计系统，设计人员必须考虑许多不同的系统要求，包括精度、带宽和磁激励频率等。

• 在常用电压下，电磁流量计传感器的输出范围可能小到只有数 • 与不同的现场总线协议连接，例如HART、PROFIBUS、Modbus、

十μV。输出阻抗往往高于MΩ范围。前端精密运算放大器或仪 Foundation、RS-485/RS-422/RS-232和无线HART。

表放大器要求超高输入阻抗、极低漏电流和出色的共模抑制比 • 系统电源、中央逻辑单元、通信和I/O之间需要隔离，隔离等(CMRR)。 级范围为1 kV至2.5 kV。

•电磁流量计产品的最大测量范围可达1500:1，并且相应的流速范 • 便携式电磁流量计需要超低功耗MCU、放大器和ADC元件。围为0.01 m/s至15 m/s。

• 高频方波激励可改善泥浆的流动并提高抗扰度，但需要与零稳

• 测量精度最高为读数的0.2%，通常需要16位至24位的模数转换器。

定度平衡。

工业现场的温度环境非常复杂，有时甚至会造成极端恶劣的影响。为了能够在较宽的温度范围内工作，低温漂系数和低功耗对电磁流量计至关重要。ADI公司提供完整的产品组合，包括精密放大器、精密基准电压源、精密模数转换器和ARM内核微处理器等。

EMC抗扰度(如ESD、EFT和电涌等)也是电磁流量计设计的重大挑战。ADI器件的高ESD抑制能力能够大大改善产品的可靠性和鲁棒性。

此外，电磁流量计内部的空间有限，系统密度很高，因而必须减小器件尺寸。最近，集成技术的进步使得系统设计人员能够采用尺寸更小、功耗和成本更低的解决方案，而其性能与那些大型系统不相上下。进一步发展的挑战是推动这些解决方案的集成，同时提高其性能和诊断能力。

ADI公司提供面向市场定制的解决方案，以便简化设计过程。这些解决方案采用业界领先技术，并提供众多设计选项：从采用分立器件的实施方案到全集成式解决方案，应有尽有。

ADI公司的整体解决方案

利用ADI公司的放大器、数据转换、信号处理、通信和电源方面的技术与经验，设计高分辨率、低噪声工业电磁流量计系统。

主要产品简介

ADI公司最新的EM流量计解决方案框图

ADI （亚德诺半导体技术有限公司）

Analog Devices, Inc.（简称ADI）。中国注册公司名字为“亚德诺半导体技术（上海）有限公司。美国纳斯达克上市公司 (NASDAQ代码: ADI)。

将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱，并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI公司是业界认可的数据转换和信号处理技术全球领先的供应商，拥有遍布世界各地的60,000客户，涵盖了全部类型的电子设备制造商。作为领先业界40多年的高性能模拟集成电路（IC）制造商，ADI的产品用于模拟信号和数字信号处理领域。

公司总部设在美国马萨诸塞州诺伍德市，设计和制造基地遍布全球。ADI公司被纳入标准普尔500指数（S&P 500 Index）。

产品类别

客户面临最终挑战是向市场推出具有竞争优势的产品。因此，面对的挑战是提高性能、精度、速度和集成度，降低器件尺寸、能耗和价格，与客户更有效紧密地开展合作—这一切均能进一步提高创新能力。由于ADI专注于创造更具创新、更可靠的产品，ADI不仅将持续处于技术领先地位，还将证明，ADI的产品的与众不同是为客户创造巨大价值的关键所在。AD阵容不断扩大的创新产品有：放大器和线性产品、数据转换器、音频和视频产品、宽带产品、时钟和定时IC、光纤和光通信产品、接口和隔离、MEMS和传感器、电源和散热管理、处理器和DSP、RF和IF ICs、开关和多路复用器等等。