專利名稱：用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外電磁流量計(jì)的主要?jiǎng)?lì)磁技術(shù)為直流勵(lì)磁(含永磁勵(lì)磁)、工頻正弦波勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁、低頻三值矩形波勵(lì)磁和雙頻矩形波勵(lì)磁，然而這些勵(lì)磁方式都存在或多或少的缺陷。直流激磁方式由于在小流量測(cè)量時(shí)要求信號(hào)的直流穩(wěn)定度必須在幾分之一微伏之內(nèi)，因此它的應(yīng)用范圍很有限；工頻正弦激磁方式由于電磁感應(yīng)造成幅值與頻率成正比，從而產(chǎn)生了相位比流量信號(hào)滯后90°的正交干擾；低頻矩形波激磁、三值低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的勵(lì)磁方式，但由于正、負(fù)值勵(lì)磁狀態(tài)存在瞬間跳變，造成在切換點(diǎn)的磁場(chǎng)變化率dB/dt趨于無窮大(波形上表現(xiàn)為一個(gè)尖峰)，形成的 微分干擾極大，導(dǎo)致信號(hào)穩(wěn)定性的降低。因此，如果采用以上這些勵(lì)磁方式，系統(tǒng)干擾強(qiáng)，穩(wěn)定性差，并不能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有的電磁流量計(jì)勵(lì)磁電路微分干擾大、穩(wěn)定性低的缺點(diǎn)，提供一種抗干擾能力強(qiáng)，能有效克服微分干擾、正交干擾的勵(lì)磁電路。本實(shí)用新型所述的用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路，其特征在于包含電路I和電路II，所述的電路I為由光耦、場(chǎng)效應(yīng)管和三極管組成的H橋式開關(guān)電路，勵(lì)磁線圈接于H橋的對(duì)角線上，通過兩路控制信號(hào)ctr_l和ctr_2控制三極管的通斷,從而控制loop_l端和Ioop_2端的電平，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁線圈中電流的方向的切換；所述的電路II為由一個(gè)運(yùn)算放大器和三極管組成的恒流源電路，其輸入為由MCU直接產(chǎn)生控制的經(jīng)RC電路濾波的脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)，用一系列矩形脈沖來代替一個(gè)拋物線波或正弦波N等分，看成N個(gè)相連的脈沖序列，等幅，不等寬，寬度按拋物線或正弦規(guī)律變化，繼而形成與拋物線或正弦波等效的PWM波形信號(hào)，從而產(chǎn)生三值拋物線矩形波或三值正弦矩形波，即為新型的三值勵(lì)磁方式；所述的PWM波形信號(hào)，通過由所述的恒流源電路和H橋式開關(guān)電路組成的勵(lì)磁電路供給所述的勵(lì)磁線圈，所述的勵(lì)磁線圈接于所述的H橋電路的對(duì)角線上，經(jīng)MCU控制從而形成三值拋物線矩形波勵(lì)磁方式。所述的恒流源電路包含一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)三極管、一個(gè)二極管、一個(gè)電容和四個(gè)電阻，所述的H橋式開關(guān)電路包含四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管或兩組對(duì)應(yīng)的三極管、四個(gè)二極管，外圍包含六個(gè)三極管和數(shù)個(gè)電阻。恒流源電路中，MCU控制的PWM信號(hào)經(jīng)RC濾波和分壓后接于運(yùn)算放大器的反向端，運(yùn)算放大器的輸出端連接電阻后接于PNP三極管的基極，三極管的發(fā)射極接12V的電源電壓，由集電極輸出給H橋式電路提供電壓，二極管橋接與三極管的發(fā)射極和集電極之間，運(yùn)算放大器的正向端給采樣電阻提供標(biāo)準(zhǔn)電壓。[0009]H橋式電路中，P溝道的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的源極與恒流源中三極管的集電極相接，漏極與N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相接，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極接采樣電阻后入地；四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別于外圍電路相接，與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管連接的外圍電路包含一個(gè)三極管和兩個(gè)電阻，三極管的集電極與柵極相接，發(fā)射極直接入地，基極接電阻和IO 口 ；與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管連接的外圍電路包含一對(duì)三極管和三個(gè)電阻，其PNP三極管的集電極接電阻后與柵極相連，發(fā)射極接12V電源，基極接NPN三極管的集電極和電阻，NPN三極管的發(fā)射極再入地，基極接電阻和IO 口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)周期內(nèi)兩相切拋物線波段的磁場(chǎng)變化率都是連續(xù)的，這樣就有效地降低了微分干擾，抑制了尖峰，提升了信號(hào)的穩(wěn)定性。

圖I為本實(shí)用新型的勵(lì)磁曲線示意圖圖2為本實(shí)用新型的勵(lì)磁電路圖
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)DI，圖I中標(biāo)記說明I——兩相切拋物線2——正向穩(wěn)定磁場(chǎng)B (t) =A3——兩相切拋物線4——零值磁場(chǎng)5——反向兩相切拋物線 6——負(fù)向穩(wěn)定磁場(chǎng)B (t) =-A7——反向兩相切拋物線 8——零值磁場(chǎng)本實(shí)用新型所述的用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路的勵(lì)磁曲線是含有零值與正、負(fù)電平的三值矩形波曲線，在零值與正、負(fù)電平之間的切換過程中含有兩段相切拋物線波段或一段正弦波段作為過渡，即為三值拋物線矩形波或三值正弦矩形波，其在整個(gè)勵(lì)磁周期內(nèi)整個(gè)波段的磁場(chǎng)變化率連續(xù)。所述的勵(lì)磁曲線按照式(I)
權(quán)利要求1.用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路，其特征在于包含電路I和電路II，電路I為由場(chǎng)效應(yīng)管和三極管組成的H橋式開關(guān)電路，勵(lì)磁線圈接于H橋的對(duì)角線上，通過兩路控制信號(hào)ctr_l和ctr_2控制三極管的通斷,從而控制loop_l端和loop_2端的電平,實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁線圈中電流的方向的切換； 電路II為由一個(gè)運(yùn)算放大器和三極管組成的恒流源電路，其輸入為由MCU直接產(chǎn)生控制的經(jīng)RC電路濾波的脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)，用一系列矩形脈沖來代替一個(gè)拋物線波或正弦波N等分，看成N個(gè)相連的脈沖序列，等幅，不等寬，寬度按拋物線或正弦規(guī)律變化，繼而形成與拋物線或正弦波等效的PWM波形信號(hào)，從而產(chǎn)生三值拋物線矩形波或三值正弦矩形波，即為新型的三值勵(lì)磁方式； 所述的P麗波形信號(hào)，通過由所述的恒流源電路和H橋式開關(guān)電路組成的勵(lì)磁電路供給所述的勵(lì)磁線圈，所述的勵(lì)磁線圈接于所述的H橋電路的對(duì)角線上，從而形成三值拋物線矩形波勵(lì)磁方式。
2.如權(quán)利要求I所述的用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路，其特征在于所述的恒流源電路包含一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)三極管、一個(gè)二極管、一個(gè)電容和四個(gè)電阻，所述的H橋式開關(guān)電路包含四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管或兩組對(duì)應(yīng)的三極管、四個(gè)二極管，外圍包含六個(gè)三極管和數(shù)個(gè)電阻； 所述的恒流源電路中，MCU控制的PWM信號(hào)經(jīng)RC濾波和分壓后接于運(yùn)算放大器的反向端，運(yùn)算放大器的輸出端連接電阻后接于PNP三極管的基極，三極管的發(fā)射極接12V的電源電壓，由集電極輸出給H橋式電路提供電壓，二極管橋接與三極管的發(fā)射極和集電極之間，運(yùn)算放大器的正向端給采樣電阻提供標(biāo)準(zhǔn)電壓； 所述的H橋式電路中，P溝道的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的源極與恒流源中三極管的集電極相接，漏極與N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相接，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極接采樣電阻后入地；四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別于外圍電路相接，與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管連接的外圍電路包含一個(gè)三極管和兩個(gè)電阻，三極管的集電極與柵極相接，發(fā)射極直接入地，基極接電阻和IO 口 ；與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管連接的外圍電路包含一對(duì)三極管和三個(gè)電阻，其PNP三極管的集電極接電阻后與柵極相連，發(fā)射極接12V電源，基極接NPN三極管的集電極和電阻，NPN三極管的發(fā)射極再入地，基極接電阻和IO 口。
專利摘要用于電磁流量計(jì)的勵(lì)磁電路，MCU控制形成與拋物線或正弦波等效的PWM波形信號(hào)，再通過由恒流源電路和H橋式開關(guān)電路組成的勵(lì)磁電路供給勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈接于H橋電路的對(duì)角線上，從而形成三值拋物線(正弦)矩形波勵(lì)磁方式。本實(shí)用新型具有抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F1/60GK202599455SQ201120522760
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者巫群洪, 歐林林, 周連廷 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)