一种低噪声的电磁流量的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种低噪声的电磁流量的测量装置，壳体，以及设置于壳体内互相连接的电源单元和测量单元，所述测量单元内部设置有励磁电路，所述励磁电路的励磁信号的励磁线圈之间设置有用于一次滤波的第一滤波模块，励磁信号的励磁线圈分别设置用于二次滤波的第二滤波模块；本实用新型专利技术中可以简化集成电路设计，大幅度提高测量系统信噪比，增强测量的抗干扰能力，能够适应各种环境下的测量，保证测量的稳定性，也使得能够满足小信号流量点的精度要求，对于抑制各类环境中的信号噪声具有很明显的效果，使得水表信噪比增强，量程比变大，精度可以覆盖，能够使水表能够更加进行更精确的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声的电磁流量的测量装置
本技术涉及电子领域，尤其涉及一种低噪声的电磁流量的测量装置。
技术介绍
电磁水表是为供水用水企业实际要求而专门设计的计量仪表，随着科学技术的高速发展和计量技术的不断进步，电磁水表在城镇供水计量中得到越来越广泛的应用。与传统机械水表相比，电磁水表具有更宽的测量范围，没有移动或凸起部分，不产生附加压降，无磨损，耐腐蚀，计量准确，性能稳定等优点，同时电磁水表能够内部供电，避免意外停电造成计量误差。电磁水表的测量性能由传感器以及转换器的性能共同决定，对于转换器而言，电极采集到的感应电动势信号信噪比越强，电磁水表的计量越精确，灵敏度越高。但是，由于电磁水表必须应用在各种各样的环境之中，对于信号的干扰无处不在。目前，噪声的来源主要分为内部和外部两种，内部噪声主要是由于电路设计、制造工艺等因素，由仪表自身产生的。而外部噪声是由设备所在的电子环境和物理化学环境(自然环境)所造成的，外部噪声通常被称为“干扰”，这种干扰可能是电磁干扰，也可能是机械振动干扰，也可能来自温度变化的干扰。目前，大多数的电磁水表产品由于噪声的干扰，导致信噪比受到影响，量程比普遍不高，并且，对于小量程的流量测量精度不高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术提供一种低噪声的电磁流量的测量装置，以解决上述技术问题。本技术提供的低噪声的电磁流量的测量装置，包括：壳体，以及设置于壳体内互相连接的电源单元和测量单元，所述测量单元内部设置有励磁电路，所述励磁电路的励磁信号的励磁线圈之间设置有用于一次滤波的第一滤波模块，励磁信号的励磁线圈分别设置用于二次滤波的第二滤波模块。进一步，所述电源单元包括带隙基准源、误差放大器、调整管和用于进行分压的分压电阻网络，所述带隙基准源的输出端连接有旁路电容，所述分压电阻网络与误差放大器的输入端连接，所述调整管与误差放大器的输出端连接。进一步，所述测量单元还包括用于采集管道内流体流量信号的反馈模块和用于进行模数转换的模数转换模块，所述反馈模块的输出端与模数转换模块的输入端连接。进一步，所述测量单元还设置有比较器，所述比较器内部预先设置有多个用于与检测值进行比较的分段阈值。进一步，所述壳体采用金属材料，所述壳体内部设置有用于单点接地的共地点。进一步，所述电源单元采用线性稳压器。进一步，所述第一滤波模块为RC滤波电路，所述第二滤波模块为LRC滤波电路。进一步，还包括用于屏蔽外部电磁场干扰信号的屏蔽单元，所述屏蔽单元为铜箔材料。本技术的有益效果：本技术中的低噪声的电磁流量的测量装置，可以简化集成电路设计，大幅度提高测量系统信噪比，增强测量的抗干扰能力，能够适应各种环境下的测量，保证测量的稳定性，也使得能够满足小信号流量点的精度要求，对于抑制各类环境中的信号噪声具有很明显的效果，使得水表信噪比增强，量程比变大，精度可以覆盖，能够使水表能够更加进行更精确的测量。附图说明图1是本技术实施例中低噪声的电磁流量的测量装置的噪声模型电路图。图2是本技术实施例中低噪声的电磁流量的测量装置的放电吸收回路电路图。图3是本技术实施例中低噪声的电磁流量的测量装置的单点并联接地示意图。图4是本技术实施例中低噪声的电磁流量的测量装置的电场屏蔽方式示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本实施例中的低噪声的电磁流量的测量装置，主要包括壳体，以及设置于壳体内互相连接的电源单元和测量单元，所述测量单元内部设置有励磁电路，所述励磁电路的励磁信号的励磁线圈之间设置有用于一次滤波的第一滤波模块，每个励磁信号的励磁线圈分别设置用于二次滤波的第二滤波模块。电源噪声是电磁干扰的一种，特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高、随机性强，对微机和数字电路易产生严重干扰。集成电路的输出噪声来源于器件内在的电子噪声和由于集成电路输入信号而引入的外部环境噪声，其中器件内在的电子噪声主要有热噪声、G-R噪声、散粒噪声及1/f噪声4大类别，如图2所示，在本实施例中，电源单元包括带隙基准源、误差放大器EA、调整管和用于进行分压的分压电阻网络，带隙基准源EA的输出端连接有旁路电容C0，所述分压电阻网络与误差放大器的输入端连接，所述调整管与误差放大器EA的输出端连接,分压电阻网络由R1和R2组成。优选地，本实施例中的电源单元采用线性稳压器LDO(lowdropoutregulator)是一种低压差线性稳压器，使用在其线性区域内运行的晶体管或场效应管(FET)，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。如图1所示，噪声构成主要包括带隙基准源的输出等效噪声误差放大器的等效输入噪声电阻R1,R2的输出电压噪声和依据噪声功率叠加原理，在LDO所关注的频率范围内的输出电压积分噪声如式(1)所示：从式(1)中可以看出，LDO的输出噪声主要受电阻R1与R2的比值、带隙基准源的输出等效噪声以及误差放大器的输入等效噪声影响。其主要的噪声源是带隙基准源，本实施例在带隙基准源的输出端加一个较大的旁路电容以滤掉大部分噪声，LDO中的另一个噪声源是分压电阻网络，由于分压电阻网络连接到误差放大器的输入端，因此其产生的噪声将被控制环路放大，本实施例中的分压电阻网络的电阻通过控制电阻阻止尽量小以减少此类噪声。本实施例中的低压差线性稳压器，输出电压噪声：＜10μVRMS，内部噪声都是由内部的一阶低通RC滤波器在它之前减少。传递到输出缓冲阶段，该低通RC滤波器的截止频率约为0.1Hz。本实施例中的线性稳压器分别输出+3.3v和+2.5v。+3.3v为cpu单独供电。+2.5v为模转换模块供电。将外部电容连接到该管脚以过滤由内部带隙产生的噪声。在本实施例中，在对具有导电性的流体的流量进行测量时，需要向励磁线圈供给极性交替切换的励磁电流，检测与来自励磁线圈的产生磁场正交并配置在测量管内的一对电极之间产生的电动势，将该电极之间产生的电动势放大后，通过取样信号处理。在这种现有技术中，由于励磁线圈L的反电动势，在励磁信号CD1,CD2被输入的控制端子侧之间会产生高电压差，形成尖峰干扰。在励磁电流I的极性切换时，同时在后端的H桥端子之间也会产生高反电动势，瞬间电势差会变化很大，甚至比励磁电路的供电电压都高出很多。可能会损坏电路的元器件，同时也是产生噪声的原因。通过本实施例中的电路结构可以消除交流励磁时励磁线圈所带来的反电动势，回避由高电压导致的电路的损伤，同时有效地降低励磁线圈L的反电动势，减少噪声。使励磁电流的稳定。如图2所示，在励磁信号CD1与CD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪声的电磁流量的测量装置，其特征在于，包括：壳体，以及设置于壳体内互相连接的电源单元和测量单元，所述测量单元内部设置有励磁电路，所述励磁电路的励磁信号的励磁线圈之间设置有用于一次滤波的第一滤波模块，每个励磁信号的励磁线圈分别设置用于二次滤波的第二滤波模块。

【技术特征摘要】
1.一种低噪声的电磁流量的测量装置，其特征在于，包括：壳体，以及设置于壳体内互相连接的电源单元和测量单元，所述测量单元内部设置有励磁电路，所述励磁电路的励磁信号的励磁线圈之间设置有用于一次滤波的第一滤波模块，每个励磁信号的励磁线圈分别设置用于二次滤波的第二滤波模块。2.根据权利要求1所述的低噪声的电磁流量的测量装置，其特征在于：所述电源单元包括带隙基准源、误差放大器、调整管和用于进行分压的分压电阻网络，所述带隙基准源的输出端连接有旁路电容，所述分压电阻网络与误差放大器的输入端连接，所述调整管与误差放大器的输出端连接。3.根据权利要求1所述的低噪声的电磁流量的测量装置，其特征在于：所述测量单元还包括用于采集管道内流体流量信号的反馈模块和用于进行模数转换的模数转换模块，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，邹明伟，康一波，王波，周兵，张鸿钊，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50