[发明专利]电磁流量计信号同步采样方法及装置

说明书

技术领域

本发明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。本发明适用于电磁流量计，以及电磁原理的热量表、平衡热量表、冷量表、水表、污水表等。

背景技术

电磁流量计是一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测量电路，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。

发明内容

本发明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、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；电阻的一端连接AD转换器的CH2，另一端连接参考地；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H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⊿-∑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。

本发明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圈，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。本发明提供的方法，可以降低电路功耗，并降低成本。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

   1）电路损耗小，效率高；

2）脉宽调制方式调整励磁电流；

3）电路简单，成本低。

本发明的任一技术方案不一定能全部实现以上有益效果。

附图说明

图1是构成本发明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、参考地10。

具体实施方式

参见图1，为本发明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、参考地10。