[發明專利]一種電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源

無效

• 申請號: 201010584643.7
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102109366A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 馬中元
• 申請（專利權）人: 浦瑞斯儀表（上海）有限公司
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及電磁流量計技術，特別是涉及一種電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源的技術。

背景技術

電磁流量計是一種測量導電介質液體體積流量的儀表，主要由流量轉換器和流量傳感器組成。其中，流量傳感器用于檢測液體流量，并將檢測到的液體流量轉換為感應電動勢信號，流量轉換器用于向流量傳感器提供產生工作磁場的勵磁電流，及接收流量傳感器的感應電動勢信號，并將接收到的感應電動勢信號排除干擾及放大后轉換為標準的電信號輸出。

勵磁電路是流量轉換器中的重要組成部分，關系著儀表磁場的穩定，影響到信號測量的精度。勵磁電路通常由恒流源、基準電壓、電子開關、頻率與波形同步時間控制等電路組成，其中的恒流源電路是一種負反饋電路，其結構與穩壓電路相似，由基準電源、采樣電路、比較放大電路和恒流調整管等部分組成。

現有的恒流源電路都是模擬調整式恒流電路，其調整管必須工作在線性放大區內，必須有適當的工作電壓降，使得調整管必須承擔一定的功率損耗，在設計時必須選擇充分大的功率極限調整晶體管，并必須設置較大的散熱器及散熱空間。因此，現有恒流源電路存在著能耗大、效率低的缺陷，而且在勵磁接線端子絕緣下降時會產生分流問題，會影響電磁流量計的測量精度。另外，現有的恒流源電路都只能實現單一的勵磁頻率，不便于測量不同流體介質，并存在著磁場切換方向的過度時間長，及降低信號中存在著微分干擾問題。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能耗低、效率高，能提高電磁流量計的測量精度，實現多種勵磁頻率，便于不同流體介質測量的電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源，包括內置于電磁流量計中的單片機和PWM調整電源，其特征在于：還包括電子開關電橋、基準電壓源、第一比較放大器、第二比較放大器、第一與門、第二與門；

所述單片機設有用于輸出兩個相位相反的方波脈沖的兩個方波脈沖輸出端，及用于輸出三角波的三角波輸出端；

所述電子開關電橋由四個場效應管橋接而成，各場效應管的源極和漏極之間各接一續流二極管；電子開關電橋的輸入端接PWM調整電源的輸出端，其輸出端經一采樣電阻接地，其對角線間接一勵磁線圈，所述勵磁線圈并接一吸收回路，所述吸收回路由一吸收電阻、一吸收電容串接而成；

所述第一與門和第二與門均設有兩個輸入端，分別為第一輸入端、第二輸入端，第一與門的第二輸入端及第二與門的第二輸入端分別連接單片機的兩個方波脈沖輸出端，第一與門的輸出端連接到電子開關電橋中的兩個場效應管的柵極，且該兩個場效應管位于電子開關電橋的對角，第二與門的輸出端連接到電子開關電橋中的另兩個場效應管的柵極；

所述第一比較放大器的同相輸入端連接單片機的三角波輸出端，其輸出端連接第一與門的第一輸入端及第二與門的第一輸入端；

所述第二比較放大器的反相輸入端連接電子開關電橋的輸出端，其輸出端連接第一比較放大器的反相輸入端；

所述基準電壓源的負極接地，其正極連接第二比較放大器的同相輸入端。

本發明提供的電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源，由于采用了脈沖調寬方式，場效應管處于開關狀態下的導通電壓降在1V以下，導通時的脈沖寬度又較窄，所以功率損失很小，器件不會產生很多熱量，具有能耗低、效率高的優點，而且可以通過單片機改變調制脈沖頻率，能實現多種勵磁頻率，方便于不同流體介質測量；另外，由于電路中不存在調整管，因此勵磁接線端子絕緣下降時也不會造成分流，能提高電磁流量計的測量精度。

附圖說明

圖1是本發明實施例的電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源的電路圖；

圖2是本發明實施例的電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源的時序圖。

具體實施方式

以下結合附圖說明對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。

如圖1所示，本發明實施例所提供的一種電磁流量計多頻脈沖數字調寬恒流源，包括內置于電磁流量計中的單片機和PWM（脈寬調變）調整電源，其特征在于：還包括電子開關電橋、基準電壓源VF、第一比較放大器IC1、第二比較放大器IC2、第一與門A1、第二與門B1；

所述單片機設有用于輸出兩個相位相反的方波脈沖的兩個方波脈沖輸出端，及用于輸出高頻（100KHZ）三角波的三角波輸出端；