[發明專利]電磁流量計的勵磁驅動裝置及其方法和應用

有效

• 申請號: 201310362644.0
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103453954B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 丁云;陳麗君;吳偉康
• 申請（專利權）人: 杭州云谷科技股份有限公司
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發明公開了一種電磁流量計的勵磁驅動裝置及其方法和應用。裝置包括時序發生器、H橋驅動器、線圈、直流電源、電阻、參考地、直流地。時序發生器的輸出連接H橋驅動器的輸入，H橋驅動器的輸出連接線圈。每個勵磁周期，時序發生器輸出固定時序的邏輯信號，控制H橋驅動器依次輸出直流電壓、脈沖電壓。應用于電磁測量原理的熱量表、平衡熱量表、冷量表。該驅動方法減少了勵磁電流建立時間，降低了勵磁電流，減少勵磁線圈的匝數，簡化了電路，從而降低了勵磁功耗和成本。

技術領域

本發明所述的電磁流量計的勵磁驅動裝置及其方法和應用，涉及低功耗、低成本的電磁流量計領域。本發明適用于電磁流量計，以及電磁原理的熱量表、平衡熱量表、冷量表、水表、污水表等。

背景技術

電磁流量計是一種基于法拉第電磁感應原理的流量測量儀表，其基本原理是：當帶有導電介質的流體通過磁場時，流體切割磁力線，在磁場的垂直方向上產生感應電勢，從而獲得流體的流速。為了克服零點的影響，電磁流量計一般采用交流勵磁方式，即交替的正向勵磁和反向勵磁，形成信號測量需要的磁場。一個采樣周期可以包含若干個交替的正向勵磁和反向勵磁。每個正向勵磁或者反向勵磁，定義為一個勵磁周期，包含開啟勵磁、電流穩定、關閉勵磁三個過程狀態。

現有技術的電磁流量計，勵磁一般采用恒流電路驅動，開啟勵磁到電流穩定的時間較長，特別是電感量較大的線圈，電流上升速度慢，導致勵磁功耗大。另外恒流電路本身存在電壓降，也消耗一定的電能，導致發熱、效率較低。為了達到較大的磁場，現有電磁流量計的勵磁線圈匝數較多，特別是低功耗的電磁流量計，需要的線圈匝數更多，導致制造復雜，成本高。

現有技術也有采用電流反饋的脈寬調制恒流源方法，雖然可以解決勵磁時間長、發熱、電路電壓降和線圈匝數多的問題，但電路復雜、成本高，未見在電磁流量計產品中獲得應用。

現有技術中，無論是恒流電路驅動，還是脈寬調制恒流源方法，都采用電流反饋方式進行勵磁電流的實時調整，即實時的電流閉環驅動方式，需要電流反饋電路、恒流源實時調整電路等，導致電路復雜、成本高。這種勵磁驅動方法存在以下問題：

1）恒流電路驅動，勵磁時間長，功耗大；

2）恒流電路驅動，電路發熱、功耗大；

3）恒流電路驅動，線圈匝數多，成本高；

4）電流閉環驅動，電路復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電磁流量計的勵磁驅動裝置及其方法和應用，解決現有技術的問題，特別是解決電磁流量計、熱量表等的低功耗問題。

一種電磁流量計的勵磁驅動裝置，包括時序發生器、H橋驅動器、線圈、參考地、電阻；時序發生器的輸出連接H橋驅動器的輸入；H橋驅動器的正輸出連接線圈的一端,負輸出連接線圈的另一端；電阻的一端連接橋驅動器的ISEN，另一端連接參考地。線圈為電磁流量計的勵磁線圈。

一種所述裝置的勵磁驅動方法，每個勵磁周期，時序發生器輸出一定時序的邏輯信號，控制H橋驅動器，在線圈上依次輸出高電壓、脈沖電壓和零電壓。

優選地，所述高電壓的持續時間，以及脈沖電壓的持續時間和占空比，在一個采樣周期內為固定值。

一種所述的裝置，應用于電磁測量原理的熱量表、平衡熱量表、冷量表。

本發明的有益效果：解決現有技術中，采用恒流源勵磁，導致功耗大、成本高等問題。本發明采用電流開環勵磁驅動方式，取消了電流反饋電路和恒流源調整電路，同時還減少了勵磁功耗、降低了勵磁電路成本。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1）采用固定時序勵磁，相對恒流勵磁，減少勵磁時間；

2）沒有恒流電路的電壓降，發熱少；