[发明专利]电磁场多级强度切换电路及其切换计算方法

摘要

本发明涉及电磁流量计技术领域，具体地说一种电磁场多级强度切换电路，设有电磁线圈，其特征在于所述电磁线圈的电源控制端设有电磁场强度切换单元，其包括DCDC压控恒流源电路、DCDC开关电源电路和采样电阻切换电路，通过改变DCDC压控恒流源的采样电阻大小来切换DCDC压控恒流源电路输出电流，从而实现磁场强度的切换，采样电阻切换电路中的每个采样电阻通过控制电磁继电器来接入采样电路，本发明具有高电路效率、降低整体功耗、增强电磁流量计在小流量时的测量精度和稳定性等优点。

主权项

一种电磁场多级强度切换电路，设有电磁线圈，其特征在于所述电磁线圈的电源控制端设有电磁场强度切换单元，其包括 DCDC 压控恒流源电路、DCDC 开关电源电路、电压跟随器和采样电阻切换电路，其中，所述 DCDC 压控恒流源电路是由晶体管 Q5、运放 U4、电阻 R9、芯片 U5、电阻 R10 和滤波电容 C7 组成，所述芯片 U5 为 1.2V 的基准电压芯片，所述芯片 U5 与滤波电容 C7 并联对输出电压进行滤波，所述芯片 U5 的+12V 通过电阻 R10 为芯片 U5 供电，连接到 U4 的第 3 脚，形成基准源电路，因此运放 U4 的第 3 脚电压为 1.2V；运放 U4 的 1、8、5 脚悬空，当采样电阻切换电路稳定时，采样电阻上的采样电压通过电阻 R9 输入到运放 U4 的第 2 脚，并在第 6 脚输出稳定的电压通过电阻 R11 控制晶体管 Q5 的工作状态，保证通过电磁继电器的电流为恒定，所述 DCDC 开关电源电路是由 DCDC 芯片 U3、滤波电容 E1、二极管 D4、电感器 L1、电容C4、电容 E2 组成，电源 Vin 通过滤波电容 E1 将输入电压滤波输入到 DCDC 芯片 U3 的第 1脚，为 DCDC 芯片 U3 供电；DCDC 芯片 U3 的第 3 脚、第 5 脚分别接电源地；二极管 D4、电感器 L1、电容 C4，电容 E2 组成整流滤波电路，二极管 D4 的负极与电感器的第 1 脚连接到 DCDC 芯片 U3 的输出第 2 脚，电感器 L1 的第 2 脚、电容 C4 的第 1 脚、电容 E2 的第 1脚分别连接到ＶＣＣ，将电压输出到电磁继电器，二极管Ｄ４的正极、电容Ｃ４的第二脚和电容Ｅ２的第二脚连接到电源地；所述采样电阻切换电路包括 n 组切换电路，每组切换电路包括电磁继电器、二极管 D n、三极管 Q n 和采样电阻 R n，以使电磁继电器、二极管 D n、三极管 Q n 和采样电阻 R n 形成采样电阻网络，三极管 Q n 通过连接到第 1 脚的 CON_n 控制，三极管 Q n 的第 2 脚接电源地，第 3 脚连接电磁继电器的线圈第 2 脚相连，电磁继电器的第 1 脚连接到电源+5V，二极管 D n作为保护二极管 D n 并联到电磁继电器的线圈上，二极管 D n 的负极与电磁继电器线圈的第1 脚相连，二极管 D n 的正极与电磁继电器线圈的第 2 脚相连，电磁继电器的常开端第 4 脚与其他组的电磁继电器的常开端第 4 脚相连为恒流源电路和开关电源电路提供采样信号，电磁继电器的公共端第 3 脚与采样电阻 R n 的第 1 脚相连，采样电阻 R n的第 2 脚接电源地，当 CON_ n 为大于 0.7V 的电压时，三极管 Q n 导通，电磁继电器开始工作，电磁继电器的第 3 脚、第 4 脚闭合，将采样电阻 R n 接入采样电阻网络。