專利名稱：電磁流量計恒均值激磁電流源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流源，特別涉及一種用于電磁流量計的激磁電流源。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對流量計的性能指標提出了更高的要求。在公知的電磁流 量計中，對流量信號的放大普遍采用峰值采樣保持信號調(diào)理技術(shù)，其寬帶信號放大電路，把 多種干擾噪聲隨流量信號一同放大，導(dǎo)致信噪比低、分辨率差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能在流量信號的每個周期內(nèi)電流平均值恒定的恒均值 激磁電流源，產(chǎn)生滿足窄帶濾波調(diào)理技術(shù)所需的恒均值磁場，進而提高電磁流量計的性能 指標。為實現(xiàn)本發(fā)明所述的目的是這樣實現(xiàn)的電磁流量計恒均值激磁電流源包括變壓電路(1)、整流濾波電路(2)、功率管 (3)、基準電路(4)、比較放大器(5)和采樣電路(6)，所述的變壓電路⑴與整流濾波電路 ⑵連接，所述的功率管(3)、基準電路(4)、采樣電路(6)分別與比較放大器(5)連接。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的比較放大器(5)是積分放大器，所 述的積分放大器由運算放大器U2、積分電阻R5和積分電容C2組成。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的功率管(3)是NPN型晶體管，具有基 極、發(fā)射極和集電極，所述的基極與比較放大器(5)輸出端連接，所述的集電極與整流濾波 電路(2)輸出端連接，所述的發(fā)射極是電流源的正輸出端。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的基準電路(4)包括基準源U1、限流 電阻Rl、分壓電阻R2及分壓電阻R3。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的采樣電路(6)串接在輸出電流回路 上。有益效果1、本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源，是根據(jù)窄帶濾波信號調(diào)理技術(shù)對產(chǎn)生 磁場的激磁電源的要求，使輸出的電流能在流量信號的每個周期內(nèi)平均值恒定，由此產(chǎn)生 的交變磁場在流量信號的每個周期內(nèi)保持平均值恒定，符合窄帶濾波調(diào)理技術(shù)需要，提高 電磁流量計的性能指標。2、本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源，驅(qū)動電磁流量計的激磁線圈產(chǎn)生交變 磁場。電磁流量計的工作環(huán)境復(fù)雜多變，其中溫度的影響尤為明顯。由于激磁線圈的等效內(nèi) 阻R，存在溫度系數(shù)，所以溫度變化將直接引起激磁電流的變化，從而影響交變磁場的穩(wěn)定。 采用恒均值電流源技術(shù)為電磁流量計激磁，可使交變磁場的溫度穩(wěn)定性提高一個數(shù)量級。3、本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源，其供電來自交流電網(wǎng)的變壓、整流，采 用附圖2所示的恒均值電流源，可以有效抑制電網(wǎng)電壓產(chǎn)生的波動，當電網(wǎng)電壓在-17%
3+10%范圍內(nèi)變化，激磁電流在流量信號的每個周期內(nèi)平均值始終保持穩(wěn)定，產(chǎn)生交變磁場 的強度也是恒均值穩(wěn)定。4.窄帶濾波信號調(diào)理技術(shù)所要求的磁場強度在流量信號的每個周期內(nèi)具有恒定 的平均值，這顯然對產(chǎn)生磁場的激磁電流源有特殊的要求，發(fā)現(xiàn)這種特性后，我們提供一種 在流量信號的每個周期內(nèi)電流平均值恒定的恒均值激磁電流源。本發(fā)明與普遍采用的恒壓 激磁相比，恒均值電流激磁技術(shù)，可以有效抑制工作溫度變化和電網(wǎng)電壓波動對電磁流量 計的交變磁場的影響。比較本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁技術(shù)和現(xiàn)有的電磁流量計激磁技術(shù)，本發(fā)明 的恒均值激磁電流源，輸出的電流能在流量信號的每個周期內(nèi)平均值恒定，進而驅(qū)動電磁 流量計的激磁線圈產(chǎn)生的恒均值交變磁場在流量信號的每個周期內(nèi)保持恒定，符合窄帶濾 波調(diào)理技術(shù)需要，可使電磁流量計的交變磁場的溫度穩(wěn)定性提高一個數(shù)量級，并有效抑制 電網(wǎng)電壓在-17% +10%范圍內(nèi)波動對恒均值交變磁場的影響，提高電磁流量計的性能 指標。


附圖1是本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源原理框圖。附圖2是本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源電路原理圖。附圖3是本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源工作波形圖。附圖4是本發(fā)明的電磁流量計恒均值激磁電流源一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方案參照附圖，詳細敘述本發(fā)明優(yōu)選的具體實施例。實施例1 如附圖1中，電磁流量計恒均值激磁電流源包括變壓電路1、整流濾波電路2、功 率管3、基準電路4、比較放大器5和采樣電路6。所述的變壓電路1與整流濾波電路2連 接，所述的功率管3、基準電路4、采樣電路6分別與比較放大器5連接。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的功率管是NPN型晶體管，具有基極、 發(fā)射極和集電極。所述的基準電路，由基準源U1、限流電阻R1、分壓電阻R2及R3組成。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的比較放大器是積分放大器。由運算 放大器U2、積分電阻R5和積分電容C2組成。所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，所述的采樣電路串接在輸出電流回路。附圖2給出按本發(fā)明所述電磁流量計恒均值激磁電流源電路的具體方案中的電 路結(jié)構(gòu)。在圖2中，示出了各元器件間的電路連接關(guān)系。在此電路結(jié)構(gòu)中，基準源Ul的正極經(jīng)限流電阻Rl連接整流濾波電路的輸出端，基 準源Ul的負極接地，基準源Ul的輸出經(jīng)電阻Rl和R2分壓與放大器U2的同相輸入端連接， 為恒均值電流源提供參考電壓。放大器U2的反相輸入端經(jīng)積分電阻R5與采樣電阻Rn連 接，獲取恒均值電流源的比較電壓，同時基準源Ul的輸出經(jīng)電阻R4向積分電容C2提供充 電或放電電流，積分電容C2的另一端與放大器U2的輸出端及功率管Q的基極連接，功率管 Q的集電極連接整流濾波電路的輸出端，功率管Q的發(fā)射極為恒均值電流源的正輸出端。
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參照附圖2詳細描述本發(fā)明的恒均值激磁電流源工作過程1)當i(t)恒定時，采樣電壓Utl不變，A點有I1 = 12，Ic = 0，積分電容C2沒有充 電或放電過程，積分放大器U2、功率管Q的輸出電壓保持不變，電路處于穩(wěn)流輸出狀態(tài)；2)當i(t)發(fā)生變化，I1^I2, Ic(^O)對積分C2進行充電或放電，經(jīng)積分放大 器U2調(diào)節(jié)輸出電壓Ub,改變功率管Q的輸出電壓Ec，實現(xiàn)i⑴的穩(wěn)流。當i(t)增加，有/(/) |z> UO t=> Il l=> /l>/2=> Ub EC /(/) i若i(t)減小，則i(t) UO 丄二 Il 個二 /l < /2 => Ub 個Ec 個=> i(t)個本發(fā)明的恒均值激磁電流源通過取樣、比較實現(xiàn)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，所輸出的電流在 流量信號的每個周期內(nèi)平均值恒定。
權(quán)利要求
一種電磁流量計恒均值激磁電流源，包括變壓電路(1)、整流濾波電路(2)、功率管(3)、基準電路(4)、比較放大器(5)和采樣電路(6)，其特征是所述的變壓電路(1)與整流濾波電路(2)連接，所述的功率管(3)、基準電路(4)、采樣電路(6)分別與比較放大器(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的比較放大 器(5)是積分放大器，所述的積分放大器由運算放大器U2、積分電阻R5和積分電容C2組 成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的功率 管(3)是NPN型晶體管，具有基極、發(fā)射極和集電極，所述的基極與比較放大器(5)輸出端 連接，所述的集電極與整流濾波電路(2)輸出端連接，所述的發(fā)射極是電流源的正輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的基準 電路⑷包括基準源U1、限流電阻R1、分壓電阻R2及分壓電阻R3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的基準電路 ⑷包括基準源U1、限流電阻R1、分壓電阻R2及分壓電阻R3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的 采樣電路(6)串接在輸出電流回路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的采樣電路 (6)串接在輸出電流回路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁流量計恒均值激磁電流源，其特征是所述的采樣電路 (6)串接在輸出電流回路上。全文摘要
電磁流量計恒均值激磁電流源。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對流量計的性能指標提出了更高的要求。在公知的電磁流量計中，對流量信號的放大普遍采用峰值采樣保持信號調(diào)理技術(shù)，其寬帶信號放大電路，把多種干擾噪聲隨流量信號一同放大，導(dǎo)致信噪比低、分辨率差。本發(fā)明包括變壓電路(1)、整流濾波電路(2)、功率管(3)、基準電路(4)、比較放大器(5)和采樣電路(6)，所述的變壓電路(1)與整流濾波電路(2)連接，所述的功率管(3)、基準電路(4)、采樣電路(6)分別與比較放大器(5)連接。本產(chǎn)品用作電磁流量計的激磁電流源。
文檔編號H02M7/219GK101900587SQ20091007213
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者于曉洋, 吳海濱, 周真, 宋偉, 牛濱, 胡文泉 申請人:哈爾濱理工大學(xué)