變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，包括直流電源、恒流控制電路、檢流電路、電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙。直流電源由高壓電源、低壓電源和二選一開關(guān)組成；恒流控制電路保證勵磁線圈中勵磁電流穩(wěn)態(tài)值恒定；檢流電路為恒流控制電路和電源切換開關(guān)甲提供參考值；電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙實現(xiàn)直流電源的復(fù)合控制，用于直流電源中高壓電源和低壓電源的切換。
【專利說明】
變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，應(yīng)用于漿液流體測量，具體涉及一種勵磁線圈在低頻勵磁和高頻勵磁勵磁線圈達(dá)到恒流預(yù)設(shè)值后由低壓電源供電、勵磁線圈在高頻勵磁時勵磁線圈未達(dá)到恒流預(yù)設(shè)值時由高壓電源供電的恒流勵磁裝置，實現(xiàn)變頻流量計勵磁線圈的快速、高效恒流勵磁控制。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁流量計通過勵磁線圈將磁場施加給被測流體，被測流體在磁場中運動感應(yīng)出感應(yīng)電動勢，檢測并處理該電動勢信號即可獲得流體流速，從而實現(xiàn)流量測量。為了實現(xiàn)對不同濃度漿液流體的測量，以及獲得較好的零點穩(wěn)定性和抗噪聲能力，電磁流量計可以使用不同的勵磁頻率，實現(xiàn)變頻勵磁。
[0003]恒流勵磁是一種讓勵磁線圈產(chǎn)生恒定磁場的方法。通常，恒流勵磁采用的是恒流控制器使流過勵磁線圈中的電流I被控制在一個設(shè)定的恒定電流Ic下，使勵磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。一般，恒流控制器是通過改變自身產(chǎn)生的壓降來控制回路電流I，使回路電流I被控制在恒定電流值IC。
[0004]由于每個勵磁線圈的電感L和電阻r形成的時間常數(shù)決定了單位階躍輸入下的勵磁電流的響應(yīng)時間。因此，讓加在勵磁線圈的電壓足夠高時才能使勵磁線圈電流I快速上升。通常是采用足夠高的電源電壓V來提高加在勵磁線圈的電壓。這樣，恒流控制器要控制恒定電流Ic時就會增加自身的壓降，從而會使恒流控制器產(chǎn)生增加壓降帶來的熱耗。
[0005]為了減小恒流控制器壓降帶來的熱耗，有采用高低壓電源驅(qū)動的方法，即在勵磁初始時采用較高電源電壓使勵磁電流快速上升，接近所設(shè)定的勵磁電流時采用較低電源電壓，這樣可減小恒流控制器在恒流控制下的壓降而減小熱耗。如文獻(xiàn)《步進(jìn)電機高低壓電源驅(qū)動電路設(shè)計》(羅延明等，應(yīng)用科技，Vo1.31，N0.9，2004年9月)，文獻(xiàn)《高低壓整流橋式勵磁控制方案及仿真分析》(陸繼明等，電力系統(tǒng)自動化，Vo1.31，N0.6，2006年6月)。
[0006]中國發(fā)明專利公布了一種基于高低壓電源切換的電磁流量計勵磁控制系統(tǒng)(徐科軍，楊雙龍，王剛等.基于高低壓電源切換的電磁流量計勵磁控制系統(tǒng)，申請?zhí)?200910251461.5，申請日:2009.12.23)。這種勵磁控制系統(tǒng)由高低壓電源、電源切換電路、恒流控制電路、勵磁線圈驅(qū)動電路、檢流電路和勵磁時序產(chǎn)生電路組成。高低電壓源通過電源切換電路根據(jù)勵磁電流響應(yīng)情況切換、分時控制電路向勵磁線圈驅(qū)動電路供電以使勵磁電流穩(wěn)態(tài)值恒定，電源切換電路在勵磁電流未達(dá)到該設(shè)定值時，切換到高壓電源作為勵磁電源，勵磁電流達(dá)到該設(shè)定值后切換到低壓電源作為勵磁工作電源，恒流控制電路包含電流反饋部分和電壓調(diào)節(jié)部分，電流反饋信號由檢流電路提供與基準(zhǔn)源比較以進(jìn)行恒流控制。其能有效減小恒流控制器壓降帶來的熱耗，能夠顯著提高勵磁頻率范圍、降低電路能耗、提高電源效率，以適應(yīng)用于漿液流體的精確測量。但這種電磁流量計勵磁控制系統(tǒng)的缺點是:電磁流量計在低頻勵磁過程中，勵磁周期較長，低壓電源向勵磁線圈供電，勵磁電流能夠進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，電磁流量計能夠形成穩(wěn)定的磁場，不需要高壓電源供電以加快勵磁電流響應(yīng)速度，此專利不適用于有多個勵磁頻率的電磁流量計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，應(yīng)用于漿液流體測量，既能保證零點穩(wěn)定性和抗噪聲能力強，也能保證勵磁頻率精確、勵磁電流檢測準(zhǔn)確和裝置熱耗小。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:變頻電磁流量計根據(jù)勵磁電流響應(yīng)情況和勵磁頻率高低選通勵磁工作電源(高壓電源和低壓電源)，以適合變頻流量計不同勵磁頻率對恒流勵磁裝置的要求。勵磁頻率較低時低壓電源提供電源以減小恒流控制電路熱耗而提高電源效率;勵磁頻率較高且勵磁電流未達(dá)到預(yù)設(shè)值時高壓電源作為勵磁工作電源以加快勵磁電流響應(yīng)速度和拓寬勵磁頻率，勵磁電流達(dá)到預(yù)設(shè)值后關(guān)閉高壓電源，由低壓電源供電。
[0009]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，包括直流電源、恒流控制電路、檢流電路、電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙，其特征在于:所述直流電源連接電磁流量計勵磁線圈、電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙，勵磁線圈經(jīng)恒流控制電路和檢流電路連接電源切換開關(guān)甲；由高壓電源、低壓電源和二選一開關(guān)組成的直流電源為恒流控制系統(tǒng)提供高效電源，恒流控制電路用于保持勵磁線圈中勵磁電流恒定，檢流電路為恒流控制電路和電源切換開關(guān)甲提供參考值;電源切換開關(guān)甲根據(jù)電磁流量計勵磁電流響應(yīng)情況切換直流電源中的高壓電源和低壓電源；電源切換開關(guān)乙根據(jù)電磁流量計勵磁頻率高低切換直流電源中的高壓電源和低壓電源；電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙實現(xiàn)直流電源的復(fù)合控制，只有勵磁電流和勵磁頻率都滿足要求時，高壓電源才作為直流電源的輸出電源。
[0010]所述直流電源由高壓電源、低壓電源和二選一開關(guān)組成;所述二選一開關(guān)由電阻Rl、NPN三極管Tl、二極管Dl和光耦Ul組成;所述光耦Ul的源極和發(fā)射極分別連接NPN三極管Tl的集電極和基極，工作電壓Vcc經(jīng)電阻Rl連接光耦Ul的發(fā)光二極管陽極，而發(fā)光二極管陰極連接電源切換開關(guān)甲；所述高壓電源和低壓電源經(jīng)二極管Dl分別連接NPN三極管Tl的集電極和發(fā)射極，由電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生的控制信號選通直流電源的輸出電源。
[0011]所述電源切換開關(guān)甲由電阻R4和電阻R5、光耦U3、比較器U4以及基準(zhǔn)源Vref2組成;所述光耦U3的源極連接直流電源，發(fā)射極連接電源切換開關(guān)乙，其發(fā)光二極管的陽極經(jīng)電阻R4連接工作電壓Vcc，陰極連接比較器U4的I號接頭，比較器U4的3號接頭連接恒流控制電路;基準(zhǔn)源Vref2決定由高壓電源切換到低壓電源時勵磁線圈恒流電流的設(shè)定值；當(dāng)電源切換開關(guān)乙打開時，恒流電流未達(dá)到設(shè)定值，高壓電源作用于勵磁線圈上，恒流電流達(dá)到設(shè)定值，電源切換開關(guān)甲關(guān)閉高壓電源，由低壓電源單獨作用于勵磁線圈上；當(dāng)電源切換開關(guān)乙關(guān)閉時，高壓電源將不會打開向勵磁線圈供電。
[0012]所述檢流電路由精密電阻R3組成，跨接在恒流控制電路下端和參考地之間，其兩端電壓能夠準(zhǔn)確反映勵磁線圈中各個勵磁階段的電流大小，為恒流控制電路和電源切換開關(guān)甲提供參考值。
[0013]所述恒流控制電路包括NPN三極管T2、電阻R2、電容Cl和比較器U2;所述NPN三極管T2的集電極連接勵磁線圈，發(fā)射極連接檢流電路，基極經(jīng)并聯(lián)的電阻R2和電容Cl連接比較器U2的I號接頭，比較器U2的2號接頭連接電源切換開關(guān)甲。
[0014]本發(fā)明系統(tǒng)包括:直流電源、恒流控制電路、檢流電路、電源切換開關(guān)甲及電源切換開關(guān)乙，如圖1所示。
[0015]所述直流電源由高壓電源、低壓電源和二選一開關(guān)組成，為變頻電磁流量計勵磁線圈提供勵磁電源，如圖2所示；二選一開關(guān)由電阻R1、NPN三極管Tl、二極管Dl和光耦Ul組成;二選一開關(guān)由電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生的控制信號控制高壓電源和低壓電源的切換。
[0016]所述恒流控制電路由電阻R2、電容(:1、即~三極管了2、運算放大器1]2組成?；鶞?zhǔn)源Vrefl決定恒流控制中勵磁電流的穩(wěn)態(tài)設(shè)定值。
[0017]所述檢流電路跨接在恒流控制電路下端和低之間，由精密電阻R3組成，為恒流控制電路和電源切換開關(guān)甲提供參考值。
[0018]所述電源切換開關(guān)甲由電阻R4和R5、光耦U3和比較器U4以及基準(zhǔn)源Vref2組成，和電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生高、低壓電源切換的控制信號。
[0019]本發(fā)明的工作過程為:直流電源向勵磁線圈供電，勵磁電流經(jīng)勵磁線圈、恒流控制電路中的NPN三極管T2、檢流電阻R3流向參考地。電源切換開關(guān)甲結(jié)合電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生直流電源中高壓電源和低壓電源的切換控制信號;變頻電磁流量計勵磁頻率較低時電源切換開關(guān)乙一直關(guān)閉，勵磁線圈的勵磁電源為低壓電源;變頻電磁流量計勵磁頻率較高且勵磁電流未達(dá)到預(yù)設(shè)值時高壓電源作為勵磁工作電源，勵磁電流達(dá)到預(yù)設(shè)值后關(guān)閉高壓電源，由低壓電源供電。恒流控制電路通過檢流電路反饋的勵磁電流與基準(zhǔn)源Vrefl比較控制NPN三極管T2的開關(guān)實現(xiàn)恒流控制，當(dāng)勵磁電流小于穩(wěn)態(tài)值時提升恒流控制電路輸出電壓以使勵磁電流增大，當(dāng)勵磁電流大于穩(wěn)態(tài)值時控制降低恒流控制電路輸出電壓以使勵磁電流減小。電源切換開關(guān)甲利用比較器比較勵磁電流和預(yù)設(shè)值，高頻勵磁時勵磁電流大于預(yù)設(shè)值后，能夠迅速將高壓電源與勵磁線圈斷開，切換成低壓電源作為勵磁線圈的工作電源。變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)原理圖如圖3所示。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出特點和顯著技術(shù)進(jìn)步:變頻電磁流量計根據(jù)勵磁電流響應(yīng)情況和勵磁頻率高低選通勵磁工作電源，保證勵磁電流在不同頻率下的快速性和準(zhǔn)確性，同時大大減小了勵磁裝置的熱耗。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是所述的勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)框圖，
圖2是所述的高壓電源與低壓電源切換的直流電源實施結(jié)構(gòu)原理圖，
圖3是本發(fā)明具體實施例勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實施例一:
參見圖1?圖3，變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，包括直流電源1、恒流控制電路2、檢流電路3、電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5，其特征在于:所述直流電源I連接電磁流量計勵磁線圈6、電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5，勵磁線圈6經(jīng)恒流控制電路2和檢流電路3連接電源切換開關(guān)甲4;由高壓電源1.1、低壓電源1.2和二選一開關(guān)1.3組成的直流電源I為恒流控制系統(tǒng)提供高效電源，恒流控制電路2用于保持勵磁線圈中勵磁電流恒定，檢流電路3為恒流控制電路2和電源切換開關(guān)甲4提供參考值；電源切換開關(guān)甲4根據(jù)電磁流量計勵磁電流響應(yīng)情況切換直流電源I中的高壓電源1.1和低壓電源1.2;電源切換開關(guān)乙5根據(jù)電磁流量計勵磁頻率高低切換直流電源中的高壓電源1.1和低壓電源1.2;電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5實現(xiàn)直流電源I的復(fù)合控制，只有勵磁電流和勵磁頻率都滿足要求時，高壓電源才作為直流電源的輸出電源。
[0023]實施例二:
本實施例二與實施例一基本相同，特別之處如下:
所述直流電源I由高壓電源1.1、低壓電源1.2和二選一開關(guān)1.3組成;所述二選一開關(guān)1.3由電阻Rl、NPN三極管Tl、二極管Dl和光耦Ul組成;所述光耦Ul的源極和發(fā)射極分別連接NPN三極管Tl的集電極和基極，工作電壓Vcc經(jīng)電阻Rl連接光耦Ul的發(fā)光二極管陽極，而發(fā)光二極管陰極連接電源切換開關(guān)甲4;所述高壓電源1.1和低壓電源E2經(jīng)二極管Dl分別連接NPN三極管Tl的集電極和發(fā)射極，由電源切換開關(guān)甲1.2和電源切換開關(guān)乙5組合產(chǎn)生的控制信號選通直流電源I的輸出電源。
[0024]所述電源切換開關(guān)甲4由電阻R4和電阻R5、光耦U3、比較器U4以及基準(zhǔn)源Vref2組成;所述光耦U3的源極連接直流電源I，發(fā)射極連接電源切換開關(guān)乙5，其發(fā)光二極管的陽極經(jīng)電阻R4連接工作電壓Vcc，陰極連接比較器U4的I號接頭，比較器U4的3號接頭連接恒流控制電路2;基準(zhǔn)源Vref2決定由高壓電源1.1切換到低壓電源1.2時勵磁線圈6恒流電流的設(shè)定值；當(dāng)電源切換開關(guān)乙5打開時，恒流電流未達(dá)到設(shè)定值，高壓電源1.1作用于勵磁線圈上，恒流電流達(dá)到設(shè)定值，電源切換開關(guān)甲4關(guān)閉高壓電源1.1，由低壓電源1.2單獨作用于勵磁線圈上;當(dāng)電源切換開關(guān)乙5關(guān)閉時，高壓電源1.1將不會打開向勵磁線圈6供電。
[0025]所述檢流電路3由精密電阻R3組成，跨接在恒流控制電路2下端和參考地之間，其兩端電壓能夠準(zhǔn)確反映勵磁線圈6中各個勵磁階段的電流大小，為恒流控制電路2和電源切換開關(guān)甲4提供參考值。
[0026]所述恒流控制電路2包括NPN三極管T2、電阻R2、電容Cl和比較器U2;所述NPN三極管T2的集電極連接勵磁線圈6，發(fā)射極連接檢流電路3，基極經(jīng)并聯(lián)的電阻R2和電容Cl連接比較器U2的I號接頭，比較器U2的2號接頭連接電源切換開關(guān)甲4。
[0027]實施例三:
本發(fā)明使用由高壓電源與低壓電源切換的直流電源供電，從而為變頻電磁流量計的低頻勵磁和高頻勵磁創(chuàng)造條件，具體實施時，由恒流控制電路進(jìn)行恒流控制，反饋電流由檢流電路提供，低頻勵磁時由低壓電源供電，高頻勵磁時使系統(tǒng)能在高壓電源下進(jìn)行快速恒流控制又能在勵磁電流達(dá)到預(yù)設(shè)值時切換至低壓電源供電；電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生的控制信號控制直流電源中二選一開關(guān)切換勵磁線圈的工作電源，提高了高頻勵磁時勵磁電流上升的快速性，減小了恒流控制電路為恒流而產(chǎn)生的熱耗。其目的是提供準(zhǔn)確的低頻勵磁和高頻勵磁，同時保證勵磁過程中勵磁電流在每一種勵磁頻率之下均能進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，降低恒流控制電路的熱耗，既能保證流量計零點穩(wěn)定性也能保證抗噪聲能力強，應(yīng)用于漿液流量測量。
[0028]本發(fā)明的總體框圖如圖1所示。直流電源I由高壓電源1.1、低壓電源1.2和二選一開關(guān)1.3組成，在電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5復(fù)合控制下根據(jù)勵磁不同階段和勵磁頻率高低切換提供工作電源;恒流控制電路2調(diào)節(jié)流過勵磁線圈的電流，以進(jìn)行穩(wěn)態(tài)恒流勵磁;檢流電路3檢測勵磁電流信號，為恒流控制電路2和電源切換開關(guān)甲4提供參考值以分別用于恒流控制和電源切換。
[0029]圖3為變頻電磁流量計勵磁線圈恒流控制系統(tǒng)的電路原理圖。
[0030]所述直流電源I由高壓電源1.1、低壓電源1.2和二選一開關(guān)1.3組成，為變頻流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)提供高效的高、低壓電源;二選一開關(guān)由電阻RUNPN三極管Tl、二極管Dl和光耦Ul組成；電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5組合產(chǎn)生的控制信號使光耦Ul輸入端導(dǎo)通時，光耦Ul輸出端電壓為正，三極管Tl導(dǎo)通，高壓電源El作為恒流控制系統(tǒng)的工作電源；電源切換開關(guān)甲和電源切換開關(guān)乙組合產(chǎn)生的控制信號使光耦Ul輸入端不導(dǎo)通時，光耦Ul輸出端電壓為零，三極管Tl不導(dǎo)通，低壓電源1.2作為恒流控制系統(tǒng)的工作電源。
[0031]所述恒流控制電路2由電阻R2、電容Cl、NPN三極管T2、運算放大器U2和基準(zhǔn)源Vref I組成。其中，基準(zhǔn)源Vref I決定恒流控制中勵磁電流穩(wěn)態(tài)設(shè)定值的大小。電磁流量計開始勵磁時時，勵磁電流反饋信號Vfb為O且持續(xù)增大，在未達(dá)到Vrefl設(shè)定值時，運算放大器U2輸出高電平，三極管T2飽和導(dǎo)通，此時勵磁工作電源電壓全部落在勵磁線圈上以使勵磁電流快速上升；當(dāng)勵磁電流上升至超過Vrefl時，U2輸出低電平使T2截止，進(jìn)而降低勵磁電流;當(dāng)勵磁電流下降至小于Vrefl時，U2輸出控制T2重新使勵磁電流上升。
[0032]所述檢流電路3由精密電阻R5組成，跨接在恒流控制電路下端和參考地之間，可準(zhǔn)確檢測勵磁電流，為恒流控制電路和電源切換開關(guān)甲提供參考值。
[0033]所述電源切換開關(guān)甲4由電阻R4和R5、光耦U3和比較器U4以及基準(zhǔn)源Vref2組成。其中，基準(zhǔn)源Vref2用于設(shè)定電源切換開關(guān)甲關(guān)閉高壓電源時的勵磁電流設(shè)定值。當(dāng)系統(tǒng)高頻勵磁，勵磁電流處于上升階段時，其反饋信號Vfb小于基準(zhǔn)源Vref2，比較器U3輸出為低電平，光耦U3輸入端導(dǎo)通，此時電源切換開關(guān)乙為低電平，光耦U3輸出端導(dǎo)通，產(chǎn)生的控制信號可以使光耦Ul輸入端導(dǎo)通；當(dāng)系統(tǒng)高頻勵磁，勵磁電流穩(wěn)定在恒流控制電路的設(shè)定值時，其反饋信號Vfb大于基準(zhǔn)源Vref2，因為比較器U3輸出為高電平，光耦U3輸入端不導(dǎo)通，無論電源切換開關(guān)乙是高電平還是低電平，產(chǎn)生的控制信號使光耦Ul輸入端不導(dǎo)通；當(dāng)系統(tǒng)低頻勵磁時，電源切換開關(guān)乙為高電平，光耦U3輸出端不導(dǎo)通，產(chǎn)生的控制信號使光耦Ul輸入端不導(dǎo)通。
[0034]低頻勵磁時，電源切換開關(guān)乙5為高電平，電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5組合產(chǎn)生的控制信號使高壓電源1.1與勵磁線圈6斷開，由低壓電源1.2給勵磁線圈6供電。雖然勵磁電流上升速度慢，由于低頻勵磁周期較長，勵磁過程中勵磁電流能夠進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而保證零點穩(wěn)定性，減小恒流控制電路熱耗，提高電源效率。
[0035]高頻勵磁時，電源切換開關(guān)乙5為低電平，勵磁電流反饋信號Vfb未達(dá)到基準(zhǔn)源Vref2，電源切換開關(guān)甲4和電源切換開關(guān)乙5控制直流電源中二選一開關(guān)1.3選通高壓電源
1.1作為工作電源，此時恒流控制電路2中的三極管T2飽和導(dǎo)通，因而高壓電源1.1能完全用于加速勵磁線圈的電流上升，其T2管耗低；當(dāng)勵磁電流反饋信號Vfb上升至基準(zhǔn)源Vref2(略小于勵磁電流恒流控制穩(wěn)態(tài)值)時，電源切換開關(guān)甲4關(guān)閉高壓電源1.1，由低壓電源1.2作為勵磁工作電源，勵磁電流趨近于穩(wěn)態(tài)設(shè)定值，勵磁線圈壓降降低，此后低壓電源1.2維持恒流勵磁，并使T2管壓降繼續(xù)處于較低狀態(tài)，進(jìn)而降低T2管耗，提高電源利用效率。
【主權(quán)項】
1.變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，包括直流電源(I)、恒流控制電路(2)、檢流電路(3)、電源切換開關(guān)甲(4)和電源切換開關(guān)乙(5)，其特征在于:所述直流電源(I)連接電磁流量計勵磁線圈(6)、電源切換開關(guān)甲(4)和電源切換開關(guān)乙(5)，勵磁線圈(6)經(jīng)恒流控制電路(2)和檢流電路(3)連接電源切換開關(guān)甲(4);由高壓電源(1.1)、低壓電源(1.2)和二選一開關(guān)(1.3)組成的直流電源(I)為恒流控制系統(tǒng)提供高效電源，恒流控制電路(2)用于保持勵磁線圈中勵磁電流恒定，檢流電路(3)為恒流控制電路(2)和電源切換開關(guān)甲(4)提供參考值;電源切換開關(guān)甲(4)根據(jù)電磁流量計勵磁電流響應(yīng)情況切換直流電源(I)中的高壓電源(1.1)和低壓電源(1.2);電源切換開關(guān)乙(5)根據(jù)電磁流量計勵磁頻率高低切換直流電源中的高壓電源(1.1)和低壓電源(1.2);電源切換開關(guān)甲(4)和電源切換開關(guān)乙(5)實現(xiàn)直流電源(I)的復(fù)合控制，只有勵磁電流和勵磁頻率都滿足要求時，高壓電源才作為直流電源的輸出電源。2.如權(quán)利要求1所述的變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，其特征在于:所述直流電源(I)由高壓電源(1.1)、低壓電源(1.2)和二選一開關(guān)(1.3)組成；所述二選一開關(guān)(I.3)由電阻Rl、NPN三極管Tl、二極管Dl和光耦Ul組成;所述光耦Ul的源極和發(fā)射極分別連接NPN三極管Tl的集電極和基極，工作電壓Vcc經(jīng)電阻Rl連接光耦Ul的發(fā)光二極管陽極，而發(fā)光二極管陰極連接電源切換開關(guān)甲(4);所述高壓電源(1.1)和低壓電源(1.2)經(jīng)二極管Dl分別連接NPN三極管Tl的集電極和發(fā)射極，由電源切換開關(guān)甲(4)和電源切換開關(guān)乙(5)組合產(chǎn)生的控制信號選通直流電源(I)的輸出電源。3.如權(quán)利要求1所述的變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源切換開關(guān)甲(4)由電阻R4和電阻R5、光耦U3、比較器U4以及基準(zhǔn)源Vref2組成;所述光耦U3的源極連接直流電源(1)，發(fā)射極連接電源切換開關(guān)乙(5)，其發(fā)光二極管的陽極經(jīng)電阻R4連接工作電壓Vcc，陰極連接比較器U4的I號接頭，比較器U4的3號接頭連接恒流控制電路(2);基準(zhǔn)源Vref2決定由高壓電源(1.1)切換到低壓電源(1.2)時勵磁線圈(6)恒流電流的設(shè)定值；當(dāng)電源切換開關(guān)乙(5)打開時，恒流電流未達(dá)到設(shè)定值，高壓電源(1.1)作用于勵磁線圈上，恒流電流達(dá)到設(shè)定值，電源切換開關(guān)甲(4)關(guān)閉高壓電源(1.1)，由低壓電源(1.2)單獨作用于勵磁線圈上；當(dāng)電源切換開關(guān)乙(5)關(guān)閉時，高壓電源(1.1)將不會打開向勵磁線圈(6)供電。4.如權(quán)利要求1所述的變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，其特征在于:所述檢流電路(3)由精密電阻R3組成，跨接在恒流控制電路(2)下端和參考地之間，其兩端電壓能夠準(zhǔn)確反映勵磁線圈(6)中各個勵磁階段的電流大小，為恒流控制電路(2)和電源切換開關(guān)甲(4)提供參考值。5.如權(quán)利要求1所述的變頻電磁流量計勵磁線圈的恒流控制系統(tǒng)，其特征在于:所述恒流控制電路(2)包括NPN三極管T2、電阻R2、電容Cl和比較器U2;所述NPN三極管T2的集電極連接勵磁線圈(6)，發(fā)射極連接檢流電路(3)，基極經(jīng)并聯(lián)的電阻R2和電容Cl連接比較器U2的I號接頭，比較器U2的2號接頭連接電源切換開關(guān)甲(4)。
【文檔編號】G01F1/60GK105841761SQ201610360618
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月28日
【發(fā)明人】李斌, 陳潔, 胡金根, 王高揚, 高明, 孫海欽
【申請人】上海大學(xué)