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热式质量流量计的工作模式

     热式质量流量计基本原理同热线风速计工作原理一样,即:基于加热传感元件的对流传热。热式质量流量计根据加热元件的不同,分为热线式和热膜式。由于热线与热膜流速计在原理上没有根本差别,只是加热元件不同而已。
     目前,在工业中使用的热式质量流量计的传感电路工作模式基本有两种类型:恒流型和恒温型。
     恒流工作模式:典型的恒流风速计是由惠斯登电桥和R-C补偿电路构成。在恒流工作模式,敏感元件工作温度(电阻)是变化的,但流过敏感元件的电流是不变的。这样,就可以通过检测敏感元件的温度变化,确定被测量介质的流速。
     恒流工作模式的风速计存在的热滞后效应,所以必须对恒流风速计动态响应进行补偿。恒流流速计的热滞后效应大,电子补偿困难多,难以适应热膜技术的使用需要,特别是补偿本身还必须随流动速度而变,致使实际使用上存在着诸多不便,因而恒流流速计的发展实际上困难重重,发展速度缓慢。同时,由于恒流风速计存在使用不方便,随着速率的增加输出信号减小以及敏感元件容易受到损害等问题,所以恒流型工作模式现在一般很少采用。
     恒温工作模式:恒温型风速计主要也是由一个惠斯登电桥构成。在恒温工作模式,敏感元件工作在恒温条件下(电阻不变)。利用反馈控制电路使热线温度和电阻保持恒定。热线是作为电桥的一臂而存在的。当加有电流的热线置于流场当中时,由于流体流动的关系,热线温度将发生改变。这种改变立即导致电桥偏离平衡,从而输出不平衡信号。这个不平衡信号经放大以后又反馈到电桥中,以抑制热线的温度改变,补偿热线电阻的变化,从而使电桥恢复平衡,使热线温度和电阻保持恒定。

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