一种mV信号测量温度补偿装置制造方法及图纸

技术编号:19903034 阅读:23 留言:0更新日期:2018-12-26 02:47
本实用新型专利技术提供一种mV信号测量温度补偿装置,该补偿装置包括用于对热电偶的输出电压进行放大的仪表放大器I、用于对一次传感器输出电压进行放大的仪表放大器II、比较器电路、偏置选择调整电路、比例系数选择调整电路、加法器I和加法器II;所述比较器电路对仪表放大器I的输出信号进行比较处理后输出信号S0和信号S1,所述信号S0和信号S1分别作为比例系数选择调整电路和偏置选择调整电路的输入信号;所述偏置选择调电路的输出与比例系数选择调整电路的输出作为加法器I的输入,所述加法器I的输出与仪表放大器II的输出作为加法器II的输入。

【技术实现步骤摘要】
一种mV信号测量温度补偿装置
本技术涉及永磁式电磁流量计领域,具体涉及一种mV信号测量温度补偿装置。
技术介绍
根据永磁式电磁流量计原理有:E=B*L*V(1)其中,E为一次传感器输出mV信号,B是永久磁铁磁通密度,L为钠管道直径,V为钠液流速。理想情况下,B和L不会改变,一次传感器输出的mV电势与钠液流速成线性关系。但在实际工况中,由于管道直径L会随钠液温度热胀冷缩变化,B值会随温度升高而减小,也会随时间变化而变化,二次仪表应补偿这种由于温度变化而引起的mV输出与流速之间的非线性。但由于二次仪表是纯模拟电路,难以实现多项式补偿系数设定。现有的毫伏测量温度补偿一般都是基于单片机或微处理器及AD转换器,同时采样流量mV信号以及温度的mV信号;但是在某些领域不允许采用微处理器,或者允许采用微处理器但是需要相关软件认证(例如V&V),这样大大增加了设计周期和成本,因此本专利技术采用纯硬件实现流量测量温度补偿功能。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种mV信号测量温度补偿装置。为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种mV信号测量温度补偿装置,该补偿装置包括用于对热电偶的输出电压进行放大的仪表放大器I、用于对一次传感器输出电压进行放大的仪表放大器II、比较器电路、偏置选择调整电路、比例系数选择调整电路、加法器I和加法器II;所述比较器电路对仪表放大器I的输出信号进行比较处理后输出信号S0和信号S1,所述信号S0和信号S1分别作为比例系数选择调整电路和偏置选择调整电路的输入信号;所述偏置选择调电路的输出与比例系数选择调整电路的输出作为加法器I的输入,所述加法器I的输出与仪表放大器II的输出作为加法器II的输入。优选地,所述比较器电路具有两个比较阈值,其中第一比较阈值小于第二比较阈值;当比较器电路的输入电压小于第一比较阈值时,所述信号S0与信号S1同时为低电平;当比较器电路的输入电压大小第一比较阈值且同时小于第二比较阈值,所述信号S0为高电平,所述信号S1为低电平;当比较器电路的输入电压大于第二比较阈值时,所述信号S0与信号S1同时为高电平。优选地,所述比较器电路包括第一运放U1A和第二运放U1B,第一运放U1A输出信号S0,第二运放U1B输出信号S1;所述第一运放U1A的输出端与正输入端之间并联电阻R1,第一运放U1A的正向输入端经电阻R2连接仪表放大器I的输出端,所述第一运放U1A的反向输入端与第一阈值比较电压端连接;所述第二运放的输出端与正向输入端之间并联电阻R6,第一运放U1A的正向输入端经电阻R5连接仪表放大器I的输出端,所述第二运放U1B的反向输入端与第二阈值比较电压端连接。优选地,所述第一阈值比较电压端包括串联连接的电阻R3和电阻R4,电阻R3接基准电压,电阻R4接地,电阻R3与电阻R4的连接端与第一运放U1A的反向输入端连接。优选地,所述第二阈值比较电压端包括串联连接的电阻R7和电阻R8,电阻R7接基准电压,电阻R8接地,电阻R7与电阻R8的连接端与第二运放U1B的反向输入端连接。优选地,所述仪表放大器II包括一增益可调的放大模块I和参考电压输出模块,一可调的电压输入到参考电压输出模块,参考电压输出模块的输出端连接放大模块I的参考端。优选地,所述仪表放大器II还包括一与放大模块I的电源端连接的滤波电路。优选地,所述滤波电路为低通滤波器。优选地,所述比例系数选择调整电路包括一选通模块I和一放大模块II;该选通模块I由信号S0和信号S1作为输入控制信号,其输出端连接到放大模块II的受控端,所述仪表放大器II的输出端连接放大模块II的输入端;通过信号S0和信号S1控制选通模块I的通道,进一步实现比例系统选择调整电路输出电压的调节。优选地,所述偏置选择调整电路包括一恒流源和一选通模块II;该选通模块II由信号S0和信号S1作为输入控制信号,其输出电压VB;通过信号S0和信号S1控制选通模块II的通道实现偏置选择调整电路输出电压的调节。如上所述,本技术的一种mV信号测量温度补偿装置,具有以下有益效果:1、采用纯硬件电路方式实现流量信号温度补偿,无需程序控制,简化设计难度,缩短产品开发周期;2、采用纯硬件(模拟)方式相比模数混合的补偿方式抗干扰能力请3、相比于微处理+AD转换器方式,采用硬件补偿方式流量输出延迟小。4、相比微处理器+AD转换器方式,采用硬件补偿方式功耗低。附图说明图1为本技术的原理框图;图2为比较器电路的电路图;图3为仪表放大器II的电路图;图4为比例系数选择调整电路的电路图;图5为偏置选择调整电路的电路图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式,熟悉此技术的人士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及功效。请参阅图1~5。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本技术可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更
技术实现思路
下,当亦视为本技术可实施的范畴。如图1所示,本实施提供一种mV信号测量温度补偿装置,该补偿装置包括用于对热电偶的输出电压进行放大的仪表放大器I、用于对一次传感器输出电压进行放大的仪表放大器II、比较器电路、偏置选择调整电路、比例系数选择调整电路、加法器I和加法器II;比较器电路对仪表放大器I的输出信号进行比较处理后输出信号S0和信号S1,信号S0和信号S1分别作为比例系数选择调整电路和偏置选择调整电路的输入信号;偏置选择调电路的输出与比例系数选择调整电路的输出作为加法器I的输入,加法器I的输出与仪表放大器II的输出作为加法器II的输入。具体地,仪表放大器I输出电压信号VT,比较器电路输出信号S0和信号S1,偏置选择调整电路输出电压信号VB,比例系数选择调整电路输出电压信号VK,加法器I输出电压信号VC,加法器II输出电压信号VF,仪表放大器II输出电压信号VM。加法器II输出电压信号VF也即是mV信号测量温度补偿装置的输出电压。电压VF与电压VF的关系式如下:VF=VM+VC=VM+VK+VB(2)式(2)中,VM是mV信号经过仪表放大器II放大后的电压,VK是VM的比例电压,VB是常量电压。其中VK和VM的选择由温度选择比较器输出S0、S1决定,VK和VM的绝对值的大小由相应的电位器调节。于本实施例中,比较器电路具有两个比较阈值,其中第一比较阈值小于第二比较阈值;当比较器电路的输入电压小于第一比较阈值时,信号S0与信号S1同时为低电平;当比较器电路的输入电压大小第一比较阈值且同时小于第二比较阈值,信号S0为高电平,信号S1为低电平;当比较器电路的输入电压大于第二比较阈值时,信号S0与信号S1同时为高电平。如图2所示,比较器电路包括第一运放U1A和第二运放U1B,第一本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种mV信号测量温度补偿装置,其特征在于,该补偿装置包括用于对热电偶的输出电压进行放大的仪表放大器I、用于对一次传感器输出电压进行放大的仪表放大器II、比较器电路、偏置选择调整电路、比例系数选择调整电路、加法器I和加法器II;所述比较器电路对仪表放大器I的输出信号进行比较处理后输出信号S0和信号S1,所述信号S0和信号S1分别作为比例系数选择调整电路和偏置选择调整电路的输入信号;所述偏置选择调电路的输出与比例系数选择调整电路的输出作为加法器I的输入,所述加法器I的输出与仪表放大器II的输出作为加法器II的输入。

【技术特征摘要】
1.一种mV信号测量温度补偿装置,其特征在于,该补偿装置包括用于对热电偶的输出电压进行放大的仪表放大器I、用于对一次传感器输出电压进行放大的仪表放大器II、比较器电路、偏置选择调整电路、比例系数选择调整电路、加法器I和加法器II;所述比较器电路对仪表放大器I的输出信号进行比较处理后输出信号S0和信号S1,所述信号S0和信号S1分别作为比例系数选择调整电路和偏置选择调整电路的输入信号;所述偏置选择调电路的输出与比例系数选择调整电路的输出作为加法器I的输入,所述加法器I的输出与仪表放大器II的输出作为加法器II的输入。2.根据权利要求1所述的一种mV信号测量温度补偿装置,其特征在于,所述比较器电路具有两个比较阈值,其中第一比较阈值小于第二比较阈值;当比较器电路的输入电压小于第一比较阈值时,所述信号S0与信号S1同时为低电平;当比较器电路的输入电压大小第一比较阈值且同时小于第二比较阈值,所述信号S0为高电平,所述信号S1为低电平;当比较器电路的输入电压大于第二比较阈值时,所述信号S0与信号S1同时为高电平。3.根据权利要求1所述的一种mV信号测量温度补偿装置,其特征在于,所述比较器电路包括第一运放U1A和第二运放U1B,第一运放U1A输出信号S0,第二运放U1B输出信号S1;所述第一运放U1A的输出端与正输入端之间并联电阻R1,第一运放U1A的正向输入端经电阻R2连接仪表放大器I的输出端,所述第一运放U1A的反向输入端与第一阈值比较电压端连接;所述第二运放的输出端与正向输入端之间并联电阻R6,第一运放U1A的正向输入端经电阻R5连接仪表放大器I的输出端,所述第二运放U1B的反向输入端与第二阈值比较电压端连接。4.根据权利要求3所述的一种mV...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵俊奎
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1