电磁流量计信号同步采样方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁流量计信号同步采样方法及装置。电源电压驱动励磁线圈，励磁电流和电极信号同步采样，抑制励磁电流变化引起的电极信号变化，从而减小电磁流量计信号采样误差。装置包括正电极、负电极、信号调理电路、驱动器、电源、励磁线圈、微处理器、AD转换器、电阻、参考地；正电极连接信号调理电路的IN+，负电极2连接信号调理电路的IN-；信号调理电路的OUT连接AD转换器的CH1；驱动器的VM连接电源，驱动器的正输出和负输出连接励磁线圈，驱动器的ISEN端连接AD转换器的CH2；正电极和负电极为电磁流量计的测量电极。本发明专利技术电路损耗小，效率高；脉宽调制方式调整励磁电流；电路简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电磁流量计信号同步采样方法及装置。电源电压驱动励磁线圈，励磁电流和电极信号同步采样，抑制励磁电流变化引起的电极信号变化，从而减小电磁流量计信号采样误差。装置包括正电极、负电极、信号调理电路、驱动器、电源、励磁线圈、微处理器、AD转换器、电阻、参考地；正电极连接信号调理电路的IN+，负电极2连接信号调理电路的IN-；信号调理电路的OUT连接AD转换器的CH1；驱动器的VM连接电源，驱动器的正输出和负输出连接励磁线圈，驱动器的ISEN端连接AD转换器的CH2；正电极和负电极为电磁流量计的测量电极。本专利技术电路损耗小，效率高；脉宽调制方式调整励磁电流；电路简单，成本低。【专利说明】电磁流量计信号同步采样方法及装置
本专利技术所述的电磁流量计信号同步采样方法及装置，涉及电磁流量计领域。本专利技术适用于电磁流量计，以及电磁原理的热量表、平衡热量表、冷量表、水表、污水表等。
技术介绍
电磁流量计是ー种基于法拉第电磁感应原理的流量测量仪表，其基本原理是:当带有导电介质的流体通过磁场时，流体切割磁力线，在磁场的垂直方向上产生感应电势，和介质接触的电极将感应电势传输到測量电路，从而获得流体的流速。电磁流量计的感应电势和磁场强度呈正比关系，为了获得了稳定的感应电势，现有技术电磁流量计的励磁线圈通常用恒流电路驱动励磁线圈，以避免电源电压和线圈阻抗的变化对磁场强度的影响。这种恒流励磁方式，电磁流量计的AD转换器仅需采集电极信号，即可得到流速，这种方法在电磁流量计中获得广泛的应用。驱动励磁线圈的恒流电路，为了克服电源电压和励磁线圈电阻的变化，通常留有较大电压降，从而增加了功率损耗。特别是电磁流量计需要工作在较宽的温度范围，励磁线圈所用铜材料的电阻随温度有较大变化，更增加了励磁电路的功率损耗。有文献报道采用脉宽调制方式的恒流电路，用于驱动励磁线圈，但该方法电路复杂，成本高，未见在电磁流量计中有实际应用。现有技术的各种信号采样装置，无法满足电磁原理热量表低功耗、低成本的要求。综上所述，现有技术电磁流量计的信号采样装置存在以下问题: 1)励磁电路功耗大； 2)励磁功率不可调； 3)恒流励磁的电路复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电磁流量计信号同步采样方法及装置，解决现有技术问题，特别是解决电磁原理热量表电路复杂、功耗大、成本高的问题。一种电磁流量计信号同步采样的方法，电源电压驱动励磁线圈，励磁电流和电极信号同步采样，抑制励磁电流变化引起的电极信号变化，从而减小电磁流量计信号采样误差。一种电磁流量计信号采样装置，包括正电极、负电极、信号调理电路、驱动器、电源、励磁线圈、微处理器、AD转换器、电阻、參考地；正电极连接信号调理电路的IN+，负电极2连接信号调理电路的IN-;信号调理电路的OUT连接AD转换器的CH1 ;驱动器的VM连接电源，驱动器的正输出和负输出连接励磁线圈，驱动器的ISEN端连接AD转换器的CH2 ；电阻的一端连接AD转换器的CH2，另一端连接參考地；AD转换器的I/O连接微处理器的I/O ；微处理器的PWM输出连接驱动器的PWM，正电极和负电极为电磁流量计的测量电极。优选地，所述的电磁流量计信号同步采样装置，所述的信号调理电路含有仪表放大器、隔直电路，将正电极、负电极的差分信号调理成AD转换器可采样的信号。优选地，所述的驱动器为具有脉宽调制控制功能的驱动器。优选地，所述的驱动器为Η桥驱动器。优选地，所述AD转换器的CH1和CH2端信号，采用同步采样。优选地，所述AD转换器为」-Σ原理的模拟/数字转换器。优选地，所述驱动器的正输出或者负输出的波形包含脉宽调制波形。本专利技术提供了一种电磁流量计的信号采样装置，用电压脉宽调制方式驱动线圏，同步测量励磁电流和电极信号。克服了现有技术中，采用恒流励磁，导致励磁功耗大、电路复杂、成本高等问题。本专利技术提供的方法，可以降低电路功耗，并降低成本。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 1)电路损耗小，效率闻; 2)脉宽调制方式调整励磁电流； 3)电路简单，成本低。本专利技术的任ー技术方案不一定能全部实现以上有益效果。【专利附图】【附图说明】图1是构成本专利技术电磁流量计信号同步采样装置实施例图。图中，正电极1、负电极2、信号调理电路3、驱动器4、电源5、励磁线圈6、微处理器7、AD转换器8、电阻9、參考地10。【具体实施方式】參见图1，为本专利技术电磁流量计信号采样装置实施例图。本实施例包括正电极1、负电极2、信号调理电路3、驱动器4、电源5、励磁线圈6、微处理器7 (这里的微处理器的定义包括单片机、CPU、MPU等具有数据处理能力的芯片、电路、或装置)、AD转换器8、电阻9、參考地10。正电极1、负电极2为电磁流量计的信号測量电极，由电极感应的差分信号，经过信号调理电路3的信号处理，成为满足AD转换器8所需的信号，由AD转换器8的CH1输入通道采样。信号调理电路3采用电磁流量计常用的信号调理电路，由仪表放大器、隔直电路等电路组成，为本领域技术人员所熟知。微处理器7的PWM输出端，输出脉宽调制信号给驱动器4的PWM端ロ，驱动器4为脉宽调制控制的驱动器，如德州仪器公司的集成电路DRV8830和DRV8833，或者由M0S管构成的驱动电路，该技术为本行业专业人员所熟知。电源5提供驱动器4的工作和驱动励磁线圈的电源。驱动器4的正输出和负输出分别连接线圈6的两端，工作时，其中一端输出脉宽调制波形，另一端连接电源电压或地。脉宽调制波形的占空比按所设定的励磁电流大小，结合线圈电阻确定，该计算方法为本行业专业人员所熟知。电阻9串联在线圈6的回路中，參考地10为励磁电流采样信号的參考地，电阻9上的电压代表励磁电流的幅度，由AD转换器8的CH2输入通道采样。AD转换器8为多通道」-Σ原理的模拟/数字转换器，其中CH1和CH2具有各自独立的模拟/数字转换电路，可以实现同步采样。同步采样是两个或多个模拟/数字转换电路，按相同的采样频率、同时进行采样的エ作方式。AD转换器8经常集成在微处理器7中，比如德州仪器公司的MSP430F427低功耗微处理器。由于励磁电流和信号幅度呈正比关系，同步采样可以有效降低电源电压等外界因素导致的励磁电流变化，从而不需要恒流励磁。AD转换器8的信号经过微处理器7运算处理后，得到流速信号，该计算方法为本行业专业人员所熟知。以上公开的仅为本专利技术的几个具体实施例，但本专利技术并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本专利技术的保护范围。【权利要求】1.一种电磁流量计信号同步采样的方法，其特征在干:电源电压驱动励磁线圈，励磁电流和电极信号同步采样，抑制励磁电流变化引起的电极信号变化，从而减小电磁流量计信号米样误差。2.一种电磁流量计信号采样装置，其特征在于:包括正电极(1)、负电极(2)、信号调理电路(3)、驱动器(4)、电源(5)、励磁线圈(6)、微处理器(7)、AD转换器(8)、电阻(9)、參考地(10);正电极(1)连接信号调理电路(3)的IN+，负电极(2)连接信号调理电路(3)的IN-;信号调理电路(3)的OUT连接AD转换器(8)的CH1 ;驱动器(4)的VM连接电源(5)，驱动器(4)的正输出和负输出连接励磁线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁流量计信号同步采样的方法，其特征在于：电源电压驱动励磁线圈，励磁电流和电极信号同步采样，抑制励磁电流变化引起的电极信号变化，从而减小电磁流量计信号采样误差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁云，李资庭，
申请(专利权)人：杭州云谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：