[實用新型]一種溫控型的單傳感器氣體流量測量電路

有效

• 申請號: 201720135399.3
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN207423284U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 達良
• 申請（專利權）人: 蘇州庫睿斯自動化設備有限公司
• 主分類號: G01F1/696
• 分類號: G01F1/696
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 周高

本實用新型公開了一種溫控型的單傳感器氣體流量測量電路，包括開關三極管L1、鉑電阻RH、電阻R1、信號調理電路、模數轉換模塊ADC、微控制單元MCU和脈沖寬度調制模塊PWM；所述開關三極管L1的發射極接電源；所述開關三極管L1的集電極上依次串接電阻R1和鉑電阻RH，且鉑電阻RH的一端接地；所述電阻R1和鉑電阻RH之間的節點與開關三極管的基極之間依次串接所述微控制單元MCU、模數轉換模塊ADC和信號調理電路，且所述脈沖寬度調制模塊PWM的信號輸出端連接于開關三極管L1的基極和微控制單元MCU之間。利用該電路進行測量可消去氣體溫度對測量的影響，提高測量精度,并減低測量系統的成本。

技術領域

本實用新型屬于氣體流量測量技術領域，尤其涉及一種溫控型的單傳感器氣體流量測量電路。

背景技術

氣體流量是工業生產過程中的一項重要參數，準確測量氣體流量在能源充分利用、保證產品質量和提高生產效率等方面都起到重要作用。現如今流量傳感器已經被廣泛應用到汽車工業、航空航天、醫療設備、能源測量等工業領域。隨著微機械加工技術的日臻成熟，熱式氣體流量傳感器的探頭生產加工技術也得到了長足的發展，使傳感器對工作環境的適應性進一步加強，但這些生產技術的改進仍舊無法消除溫度改變帶來的測量誤差。總體來講，傳統技術中存在的缺陷包括：

1、由于氣體的體積是溫度和壓力的函數,受介質溫度、壓力的變化影響.而氣體的質量是不隨時間、溫度和壓力變化而變化的。在當前的工業生產過程控制、經濟核算、貿易結算以及科學研究中,大多為質量流量,采用已有的體積流量計往往不能滿足要求。

2、隨著測量管徑的增大,儀表的體積及重量隨口徑成幾何級數增長,帶來了壓損大,運行費用過高等問題。目前流量的測量采用取樣原理和插入安裝方式,測取管道中一點或多點的流速來簡單的推算流量,準確度一般不高。

3、氣體流量測量的動態性能有待改善.雖然熱式流量計具有較高的響應速度,但是在汽車等應用領域還需進一步提高。

4、目前，大多數采用單一傳感器完成溫度補償的電路配置，如圖4所示。在電路中使用兩個電阻Rx、Ry與敏感元件串聯，采用一個切換開關來控制接入電路中的電阻，使得探頭工作溫度在Tx、Ty之間變換。需要注意的是，必須滿足一個基本條件：電路從Rx切換到Ry時qm保持不變，若被測氣體速度變化劇烈或電路切換速度緩慢，都會突破該限制條件。只有當被測氣體速度變化非常平穩時，才能使用單一傳感器溫度補償算法，否則將造成較大補償誤差。

實用新型內容

基于此，針對上述問題，有必要提出一種溫控型的單傳感器氣體流量測量電路，利用該電路進行測量可消去氣體溫度對測量的影響，提高測量精度,并減低測量系統的成本。