[實用新型]一種電磁流量計信號采集電路

有效

• 申請號: 201720772900.7
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN206818260U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張青春;李俊;仇寶東;劉備;邱雨
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G01F1/60
• 分類號: G01F1/60
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所32223
• 代理人: 李杰

技術領域

本實用新型涉及電磁流量計領域，具體涉及一種電磁流量計信號采集電路。

背景技術

電磁流量計是一種依據法拉第電磁感應定律來測量導電液體體積流量的儀表。由勵磁線圈將磁場施加給被測流體,通過檢測磁場中運動流體的感應電動勢,并進行信號處理來實現流量準確測量。由于其測量采用非接觸式,因此不受流體密度、粘度、溫度、壓力變化的影響等優點,在工業中得到廣泛應用。電磁流量計的測量范圍的提高，尤其是小流量的測量在當前工業應用中的要求也越來越高，該技術難點主要在于消除各種噪聲如工頻干擾、微分干擾、共模干擾、串模干擾和電化學干擾等。

當前,國內研究方面主要針對純水等單相流體介質,采用低頻方波勵磁方式及單片機信號處理系統來解決單相流體介質的流量測量問題，這也是國內大多數流量計廠商采取的技術，基本方案就是以單片機為核心，驅動勵磁電路，產生流量信號，經過儀器放大，電路濾波，二次放大后再進行AD量化處理；由于傳感器信號直接與放大電路相連接，電路的任何漂移、噪聲或者不穩定，都會被后級電路依次放大，進而對整個電路產生影響，因此目前國內大多數的電磁流量計的測量范圍在0.5m/s-10m/s,低于0.5m/s的測量雖然能檢測到信號，但是準確性很差。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種電磁流量計信號采集電路，可以解決現有電磁流量計的傳感器信號直接與放大電路相連接，導致測量精度低的問題。

本實用新型通過以下技術方案實現：

一種電磁流量計信號采集電路，包括依次相連的儀器放大電路、全波整流電路、第二級放大電路，所述儀器放大電路的輸入端通過差分輸入電路連接傳感器。

本實用新型的進一步方案是，所述差分輸入電路包括場效應管JFET-1、場效應管JFET-2、場效應管JFET-3、場效應管JFET-4，所述場效應管JFET-1的柵極、源極和漏極分別連接傳感線信號輸出負極、場效應管JFET-3的柵極、場效應管JFET-3的漏極，所述場效應管JFET-2的柵極、源極和漏極分別連接傳感線信號輸出正極、場效應管JFET-4的源極、場效應管JFET-4的柵極，所述場效應管JFET-3的源極和場效應管JFET-4的漏極分別連接儀器放大電路的輸入負極、正極；所述場效應管JFET-1和場效應管JFET-2的柵極分別經電阻R16、電阻R17接地；所述場效應管JFET-3的源極和場效應管JFET-4的漏極之間還連接有電阻R8和電容C12組成的支路；還包括由場效應管JFET-5和場效應管JFET-6組成的偏置恒流源電路，所述場效應管JFET-5的源極經可調電阻R6和柵極并聯于場效應管JFET-3的源極，漏極和場效應管JFET-6的源極并聯于直流電源，所述場效應管JFET-6的漏極經可調電阻R7和柵極并聯于場效應管JFET-4的漏極。

本實用新型的進一步方案是，所述儀器放大電路采用的是AD8221型儀器放大器。

本實用新型的進一步方案是，所述全波整流電路經第二級放大輸入電路連接第二級放大電路。

本實用新型的進一步方案是，所述第二級放大輸入電路包括場效應管JFET-7和場效應管JFET-8，所述場效應管JFET-7的柵極連接全波整流電路輸出端，源極和場效應管JFET-8的漏極并聯后經電阻R12、電阻R14連接直流電源負極，漏極和場效應管JFET-8的源極分別經電阻R3、電阻R4并聯后經電阻R2連接直流電源正極，所述場效應管JFET-8的柵極經電阻R10接地；所述場效應管JFET-7的和場效應管JFET-8的源極之間還連接有電阻R5和電容C8組成的支路。

本實用新型的進一步方案是，所述第二級放大電路采用的是AD8221型儀器放大器。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

一、由差分輸入電路連接儀器放大電路，在獲得較高的電壓增益的同時降低了電路的輸出阻抗，提高了電路的帶負載能力，而且產生的共模干擾要小的多，可以有效提高精度；

二、場效應管JFET-1、場效應管JFET-2起到電壓跟隨作用，電阻R16、電阻R17用于穩定輸入端偏壓，電阻R8和電容C12組成的RC補償電路用于頻率較高時衰減差分對信號輸出，使得電路總增益下降，提高電路穩定性；可調電阻R6和可調電阻R7可以改變兩邊差分輸入的恒流源大小，這樣就可以使得由于元器件制造工藝水準引起不匹配的影響減弱甚至消除，還可以使得輸出端電壓保持平衡，達到差分輸入對完全匹配；

三、AD8221型儀器放大器典型的三運放結構的放大器，完善了補償電路，配合差分輸入電路可以將共模干擾限制在極低的范圍；