一种恒温差热膜流量计灵敏度增强方法技术

本发明专利技术公开一种恒温差热膜流量计灵敏度增强方法，属于流量计设计领域。本发明专利技术公开的电路结构包括：RC滤波电路(1)、惠斯通电桥(2)、三极管(3)、反馈放大器(4)、热膜探头(5)、电压跟随器(6)、参考电阻(7)、比例放大器(8)、模拟除法电路(9)、减法器(10)，所述惠斯通电桥、三极管、反馈放大器、热膜探头组成流量测量主回路，所述电压跟随器、参考电阻、比例放大器、模拟除法电路以及减法器组成线性压控电阻模块。本发明专利技术采用线性压控电阻模块替代固定电阻R<subgt;c</subgt;，当流量增大时，可以根据桥顶电压U<subgt;f</subgt;自动线性地增大系统的设定温差，从而增强系统的灵敏度，使其在大流量时仍能有效测量，以拓宽流量计的工作范围，适应更多的任务场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种恒温差热膜流量计灵敏度增强方法，属于流量计设计领域。

技术介绍

1、热膜流量计是一种通过热膜上热量消散或者转移进行测量的仪表。其仅需要两个电阻(加热电阻、测温电阻)浸入到流体管道当中即可实现测量，具有压损低、结构简单、无可动部件等诸多优点，在工程上应用广泛。

2、恒温差模式，是热膜流量计一种常用的工作模式，其思想是保持加热电阻与环境温度差一定，以得到流量与电信号之间一一对应的关系。而由惠斯通电桥和运算放大器组成的反馈电路，就是实现恒温差工作的一种典型电路，也被称为恒温差电路。以专利号为us4418568的专利为例，其设计了一种用于汽车发动机进排气测量的热膜空气流量计，所采用的电路即为这种恒温差电路。但是其电路参数固定，由其sheet 3中的输出特性图可以明显看出的是：当流量增大到4cfm时，系统的灵敏度开始急剧下降。实际上，这正是固定参数下恒温差电路的一种特性，也即流量越大，系统的特性曲线越平缓，灵敏度越低。

3、恒温差电路这种特性产生的原因，可以参考东南大学的汪余景等人在仪表技术与传感器期刊2017年第6期发表的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种恒温差热膜流量计灵敏度增强方法，包括：RC滤波电路(1)、惠斯通电桥(2)、三极管(3)、反馈放大器(4)、热膜探头(5)、电压跟随器(6)、参考电阻(7)、比例放大器(8)、模拟除法电路(9)、减法器(10)，所述电压跟随器(6)、参考电阻(7)、比例放大器(8)、模拟除法电路(9)以及减法器(10)组成线性压控电阻模块，与热膜探头(5)的测温电阻接入惠斯通电桥(2)同一侧桥臂，热膜探头(5)的加热电阻接入另一侧桥臂，所述反馈放大器(4)感受电桥不平衡电压，并将其放大、偏置并经由三极管(3)驱动之后，供给电桥的桥顶电压，其中偏置电压由外部信号源提供，所述RC滤波电路(1)，用于...

【技术特征摘要】

1.一种恒温差热膜流量计灵敏度增强方法，包括：rc滤波电路(1)、惠斯通电桥(2)、三极管(3)、反馈放大器(4)、热膜探头(5)、电压跟随器(6)、参考电阻(7)、比例放大器(8)、模拟除法电路(9)、减法器(10)，所述电压跟随器(6)、参考电阻(7)、比例放大器(8)、模拟除法电路(9)以及减法器(10)组成线性压控电阻模块，与热膜探头(5)的测温电阻接入惠斯通电桥(2)同一侧桥臂，热膜探头(5)的加热电阻接入另一侧桥臂，所述反馈放大器(4)感受电桥不平衡电压，并将其放大、偏置并经由三极管(3)驱动之后，供给电桥的桥顶电压，其中偏置电压由外部信号源提供，所述rc滤波电路(1)，用于滤除桥顶电压动态成分，并用其静态成分作为线性压控电阻模块的控制电压，当系统流量增大时，压控电阻模块的阻值会随着...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宸煦，曹阔，张天宏，黄向华，韦青燕，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：