電子水表傳感處理技術(shù)的應用分析

李恩屹

（湖南省長沙市長郡梅溪湖中學 410205）

電子水表傳感處理技術(shù)的應用分析

李恩屹

（湖南省長沙市長郡梅溪湖中學 410205）

目前，電子水表已經(jīng)在各個地區(qū)得到了普及，與傳統(tǒng)水表相比，電子水表的精確性更高，測量范圍更廣，壓力損失更小。本文主要針對電子水表傳感處理技術(shù)的應用進行分析。

電子水表；傳感處理技術(shù)；應用

水表的發(fā)展史非常漫長，從傳統(tǒng)機械式水表發(fā)展到電子水表，經(jīng)歷了一個過程。水表主要分為冷水水表和熱水水表，冷水水表和熱水水表在技術(shù)上又可以分為機械水表，帶電子裝置水表和電子水表。其中，電子水表是利用了一些計算機技術(shù)，傳感技術(shù)，信號處理技術(shù)等高科技技術(shù)構(gòu)成的一種新型電子產(chǎn)品。傳統(tǒng)的水表價格上比較便宜但使用壽命不是很長，而且不是很準確，容易出現(xiàn)誤差。電子水表以前價格昂貴，但使用壽命長，準確可靠，隨著技術(shù)先進性和普遍性的改善，電子水表的價格會逐漸降低，電子水表的應用會更加廣泛。

1 電子水表的特點及技術(shù)特征

電子水表運用了一些高科技，主要包括新穎傳感技術(shù)，微弱信號處理技術(shù)，計算機技術(shù)，通信技術(shù)等。由于電子水表運用了這么多高科技，所以電子水表相對于傳統(tǒng)機械水表，有了更多的優(yōu)勢。比如說，測量范圍更加寬廣，測量數(shù)據(jù)更加準確可靠，計量等級更加高級，壓力損失更加微小，無論是數(shù)據(jù)的傳輸還是運算都更加方便。所以電子水表相對于傳統(tǒng)的機械水表有更多的優(yōu)勢，在未來水表領(lǐng)域?qū)艿饺藗兏蟮臍g迎。

電子水表壓力小，使用壽命長，即使水質(zhì)不好的條件下，也能夠進行精確的測量。電子水表要想得到更廣泛的應用，必須解決一些實際性的問題：比如說中小口徑飲用水的測量。當前電子水表應用的是速度原理，即一定的時間段在它的橫截面所通過的水流量的速度而計算水流的體積或者是質(zhì)量。

電子水表主要應用到的技術(shù)有電磁流感傳感技術(shù)，還有超聲流量傳感技術(shù)，這兩種技術(shù)有它各自的優(yōu)缺點。流感傳感技術(shù)一般用于體積測量，它結(jié)構(gòu)簡單，不受溫度以及水質(zhì)的影響，它與水流的速度成正比，而與水流的狀態(tài)無關(guān)。超聲流感傳感技術(shù)也用于體積測量，測量范圍寬，簡單方便，測量數(shù)據(jù)較為精準，不受水質(zhì)、溫度、粘度、密度以及壓力的影響。

還有一種技術(shù)叫渦街流量傳感技術(shù)，也是電子水表當中常用的一種技術(shù)。渦街流量傳感器技術(shù)內(nèi)部的工作部件工作可靠，它對傳播介質(zhì)并不敏感，它的敏感點是振動頻率與體積流量成正比。當然，對于渦街流量傳感器技術(shù)還需要一些修正，比如抗干擾性，這樣可以使渦街流量傳感技術(shù)得到更好的運用。還有一些電子水表采用的是射流流量傳感技術(shù)。射流流量傳感技術(shù)是用附壁效應構(gòu)成的一種反饋式流量傳感器。

2 電子水表傳感與信號處理技術(shù)的應用

無論電子水表采用的是哪種技術(shù)，都需要一些信號處理技術(shù)與之相配合，才能夠更好地發(fā)揮效用，比如信號處理與抗干擾技術(shù)、曲線擬合、修正技術(shù)、勵磁技術(shù)、消噪技術(shù)和仿真技術(shù)。首先講一下信號處理與抗干擾技術(shù)，這是所有的家用電器必須要應用到的影像技術(shù)。因為所有的信號在傳播過程中都會被干擾，無論是來自機器內(nèi)部的噪聲，還是機器運行起來的噪聲，還是機器外部的噪音，都會影響信號處理和傳播。

電子水表要想測量得更加精確，必須要用到信號處理抗干擾技術(shù)。因為電子水表在運行的過程中，尤其是對于微小流量進行測查是很容易受到外界噪音或者是機器零部件運行的影響。所以除噪技術(shù)是電子水表必須要攻克的一項技術(shù)。要去除噪音較大的三個條件：①要去除噪聲信號，即噪聲發(fā)出的信號不被機器所接收；②切斷噪聲傳播的途徑，也就是說在噪聲產(chǎn)生和機器受到噪聲影響之間切斷他們的聯(lián)系；③提高機器本身的抗噪音性。

要想使電子水表測量的更加精確，還要提高它對于微小信號接收和處理技術(shù)。電子水表與帶電子裝置的水表相比，最大的不同就是后者輸出的是編碼信號，信噪比很高，能夠分離出很多有用的信號。而電子水表在運行的過程中，接觸到的多是納伏級的電壓水平，所以必須要提高它的微小信號接收和處理技術(shù)。

今后電子水表的應用主要存在于中小口徑封閉管道水流量的測量與控制方面，自然會應用到很多新技術(shù)。比如仿真技術(shù)，全稱是計算機仿真，能夠為傳感器的放置提供最科學化的依據(jù)。

電子水表在大口徑封閉管道水流量的測量與控制方面優(yōu)勢日益明顯，在中小口徑封閉管道水流量的測量與控制方面還需提高。傳感與信號處理技術(shù)是電子水表能否獲得更大優(yōu)勢的關(guān)鍵點。

我國國內(nèi)的企業(yè)要想在這一領(lǐng)域搶占制高點，必須在借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)一批電子水表的新產(chǎn)品。

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TU991.63

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