[發明專利]一種低電壓可調勵磁電流的電磁流量計轉換器

在審

• 申請號: 202010451998.2
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111579009A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張兆兆;朱帥意
• 申請（專利權）人: 洛陽傳智環境科技有限公司;杭州傳海環境科技有限公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F1/60
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 奚麗萍

本發明公開了一種低電壓可調勵磁電流的電磁流量計轉換器，涉及電磁流量計的技術領域，包括CPU、勵磁模塊、恒流源模塊和電源模塊，CPU通過輸出PWM的脈寬控制恒流源模塊輸出不同的勵磁電流，勵磁模塊采用電機驅動芯片替代了復雜的橋電路，使電路簡單化，可靠性好，調試維修方便，成本低，通過軟件配置實現勵磁電流可調，使勵磁電壓低至3V，實現內置鋰電池供電，較小體積，節約成本；CPU控制勵磁模塊產生勵磁方波，同步檢測勵磁電流反饋值，用于對流量參數進行修正，提高測量精度。

技術領域

本發明涉及門鎖的技術領域，具體涉及一種低電壓可調勵磁電流的電磁流量計轉換器。

背景技術

電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應定律--導電液體在磁場中作切割磁力線運動時，導體中產生感應電勢，其感應電勢E＝KBVD，式中K為儀表系數，B為磁感應強度，V為測量管道截面內的平均流速，D為測量管道截面的內徑，可以看出，當K、B、D一定時，E與V成正比。測量流量時，導電性液體以流速V流過垂直于流動方向的磁場，導電性液體的流動在測量電極上感應出一個與平均流速成正比的電壓，其感應電壓信號通過一對與液體直接接觸的電極檢出，通過濾波，放大等處理后送單片機分析計算就可得到需要的流量值。電磁流量計包含傳感器和轉換器兩個部分，當傳感器生產完成后，E＝KBVD式中的K、D被固定了。在制造電磁流量計時，為了使電磁流量計能測量更小的流速V，我們理想的情況是磁感應強度越大越好；因為B＝K1NI，(N為勵磁線圈的匝數，I為勵磁電流，K1為系數，與兩個勵磁線圈的形狀、安裝距離、內部鐵芯等等因素有關，也與制造工藝有關)。當K1固定后，磁感應強度B與勵磁線圈的匝數成正比，理論上勵磁線圈的匝數越多越好，但匝數越多所用的漆包線就越多，成本就越高，電阻就越大，發熱就越多。因此不能無限的增加勵磁線圈N來增加磁感應強度B。在勵磁線圈N固定的情況下，勵磁電流I越大越好，同樣勵磁電流I越大功耗就越高，所用的元器件就越貴，生產成本就越高，于是廠家將勵磁電流分為幾個等級來進行生產，但這種通過硬件調整勵磁電流的方式，對電磁流量計生產廠家來說極不方便；另外，流量計通常采用外供電(220V或24V)，而現實中因為種種原因會產生短時間失電的情況(臨時停電)，這段時間因為電磁流量計失去供電，無法工作，造成計量損失，因此特別需要一種備用電池，在外供電臨時斷電后給儀表提供電源，保證正常的計量。常見的手機可充電鋰電池經濟實惠，但因電壓低，無法被電磁流量計使用，主要原因是電磁流量計的勵磁電壓較高(通常為24V)，到目前為止國內尚無一家電磁流量計內置備用電池，而如果采用外置的方式，則需要配備2個12V/12AH的電瓶作為備用電源，體積大，成本高，并且是外置，使用起來很不方便。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種低電壓可調勵磁電流的電磁流量計轉換器，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種低電壓可調勵磁電流的電磁流量計轉換器，包括CPU、勵磁模塊、恒流源模塊和電源模塊，所述CPU、勵磁模塊、恒流源模塊與電源模塊相互電連接。

作為優選，CPU通過管腳輸出PWM的脈寬控制恒流源模塊的電流，通過編程改變PWM的脈寬，控制恒流源模塊根據不同的脈寬輸出不同的恒流源，該恒流源給勵磁模塊提供電源，從而得到不同的勵磁電流。

作為優選，所述勵磁模塊的勵磁電壓可以低至3V，該勵磁電壓通過恒流源模塊升壓，從而輸出滿足條件的恒流源。

作為優選，所述CPU控制勵磁模塊產生勵磁方波，同步檢測勵磁電流反饋值，并與設定的勵磁電流對比，從而對流量參數進行修正。

作為優選，所述CPU(1)為單片機。

作為優選，所述勵磁模塊由電機驅動芯片U103、接線端子J100和取樣電阻R103組成。

作為優選，所述的取樣電阻R103需采用低溫漂高精度且阻值小的電阻，功率不小于0.5W。

作為優選，所述恒流源模塊(3)由驅動芯片和外部電路組成。