[发明专利]电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用

说明书

本发明公开了一种电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用。装置包括时序发生器、H桥驱动器、线圈、直流电源、电阻、参考地、直流地。时序发生器的输出连接H桥驱动器的输入，H桥驱动器的输出连接线圈。每个励磁周期，时序发生器输出固定时序的逻辑信号，控制H桥驱动器依次输出直流电压、脉冲电压。应用于电磁测量原理的热量表、平衡热量表、冷量表。该驱动方法减少了励磁电流建立时间，降低了励磁电流，减少励磁线圈的匝数，简化了电路，从而降低了励磁功耗和成本。

技术领域

本发明所述的电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用，涉及低功耗、低成本的电磁流量计领域。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，从而获得流体的流速。为了克服零点的影响，电磁流量计一般采用交流励磁方式，即交替的正向励磁和反向励磁，形成信号测量需要的磁场。一个采样周期可以包含若干个交替的正向励磁和反向励磁。每个正向励磁或者反向励磁，定义为一个励磁周期，包含开启励磁、电流稳定、关闭励磁三个过程状态。

现有技术的电磁流量计，励磁一般采用恒流电路驱动，开启励磁到电流稳定的时间较长，特别是电感量较大的线圈，电流上升速度慢，导致励磁功耗大。另外恒流电路本身存在电压降，也消耗一定的电能，导致发热、效率较低。为了达到较大的磁场，现有电磁流量计的励磁线圈匝数较多，特别是低功耗的电磁流量计，需要的线圈匝数更多，导致制造复杂，成本高。

现有技术也有采用电流反馈的脉宽调制恒流源方法，虽然可以解决励磁时间长、发热、电路电压降和线圈匝数多的问题，但电路复杂、成本高，未见在电磁流量计产品中获得应用。

现有技术中，无论是恒流电路驱动，还是脉宽调制恒流源方法，都采用电流反馈方式进行励磁电流的实时调整，即实时的电流闭环驱动方式，需要电流反馈电路、恒流源实时调整电路等，导致电路复杂、成本高。这种励磁驱动方法存在以下问题：

1）恒流电路驱动，励磁时间长，功耗大；

2）恒流电路驱动，电路发热、功耗大；

3）恒流电路驱动，线圈匝数多，成本高；

4）电流闭环驱动，电路复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用，解决现有技术的问题，特别是解决电磁流量计、热量表等的低功耗问题。

一种电磁流量计的励磁驱动装置，包括时序发生器、H桥驱动器、线圈、参考地、电阻；时序发生器的输出连接H桥驱动器的输入；H桥驱动器的正输出连接线圈的一端,负输出连接线圈的另一端；电阻的一端连接桥驱动器的ISEN，另一端连接参考地。线圈为电磁流量计的励磁线圈。

一种所述装置的励磁驱动方法，每个励磁周期，时序发生器输出一定时序的逻辑信号，控制H桥驱动器，在线圈上依次输出高电压、脉冲电压和零电压。

优选地，所述高电压的持续时间，以及脉冲电压的持续时间和占空比，在一个采样周期内为固定值。

一种所述的装置，应用于电磁测量原理的热量表、平衡热量表、冷量表。

本发明的有益效果：解决现有技术中，采用恒流源励磁，导致功耗大、成本高等问题。本发明采用电流开环励磁驱动方式，取消了电流反馈电路和恒流源调整电路，同时还减少了励磁功耗、降低了励磁电路成本。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1）采用固定时序励磁，相对恒流励磁，减少励磁时间；

2）没有恒流电路的电压降，发热少；