JPH0478127B2 - - Google Patents
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- JPH0478127B2 JPH0478127B2 JP25576885A JP25576885A JPH0478127B2 JP H0478127 B2 JPH0478127 B2 JP H0478127B2 JP 25576885 A JP25576885 A JP 25576885A JP 25576885 A JP25576885 A JP 25576885A JP H0478127 B2 JPH0478127 B2 JP H0478127B2
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Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本発明は、磁場を被測定流体に印加しその流量
を測定する電磁流量計に係り、特に流量信号の復
調の際に生ずる励磁電流の応答遅れに伴う復調損
を除去する電磁流量計に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an electromagnetic flowmeter that applies a magnetic field to a fluid to be measured and measures its flow rate, and particularly relates to an electromagnetic flowmeter that applies a magnetic field to a fluid to be measured and measures its flow rate. This invention relates to an electromagnetic flowmeter that eliminates demodulation loss due to delay.
<従来の技術>
矩形波状の励磁電流を励磁コイルに流し、流量
に対応して発生する交流電圧を励磁電流に同期し
た同期信号によつて復調する従来の電磁流量計の
1例を第5図に示す。<Prior art> An example of a conventional electromagnetic flowmeter in which a rectangular-wave excitation current is passed through an excitation coil and an alternating current voltage generated in response to the flow rate is demodulated by a synchronization signal synchronized with the excitation current is shown in Fig. 5. Shown below.
10は被測定流体を流すための内面が絶縁され
た導管である。この導管10の内面に接液して設
けられた電極11a,11bが配置してある。 10 is a conduit with an insulated inner surface through which the fluid to be measured flows. Electrodes 11a and 11b are arranged in contact with the inner surface of the conduit 10.
導管10を介して被測定流体には励磁コイル1
2より磁場が印加されている。励磁コイル12に
は励磁回路13から矩形波状の励磁電圧が印加さ
れ励磁コイル12のインダクタンスによる応答遅
れを伴う励磁電流If0が流される。励磁コイル1
2と共通電位点COMとの間には基準電圧VR0を
発生させるための基準電圧RVが接続されている。 An excitation coil 1 is connected to the fluid to be measured via a conduit 10.
A magnetic field is applied from 2. A rectangular wave excitation voltage is applied to the excitation coil 12 from the excitation circuit 13, and an excitation current I f0 is caused to flow with a response delay due to the inductance of the excitation coil 12. Excitation coil 1
A reference voltage R V for generating a reference voltage V R0 is connected between the reference voltage V R0 and the common potential point COM.
一方、増幅器14は電極11a,11bの両端
の電圧が入力され、その出力端に信号電圧e0を発
生させる。同期整流回路15は励磁回路13の励
磁電圧に対応する同期信号Sy0を参照信号として
信号電圧e0を同期整流して、出力信号es0として
割算回路16に入力する。割算回路16では、基
準電圧VR0と出力信号es0との比を演算し出力端1
7に流量信号ef0として出力する。 On the other hand, the amplifier 14 receives the voltages across the electrodes 11a and 11b, and generates a signal voltage e 0 at its output terminal. The synchronous rectifier circuit 15 synchronously rectifies the signal voltage e 0 using the synchronous signal S y0 corresponding to the excitation voltage of the excitation circuit 13 as a reference signal, and inputs the signal voltage e 0 to the division circuit 16 as an output signal e s0 . The division circuit 16 calculates the ratio between the reference voltage V R0 and the output signal e s0 and outputs the output terminal 1.
7 as a flow rate signal e f0 .
次に、第5図に示す従来の電磁流量計と動作に
つき第6図を参照して説明する。 Next, the conventional electromagnetic flowmeter shown in FIG. 5 and its operation will be explained with reference to FIG. 6.
励磁回路13は矩形波の励磁電圧を励磁コイル
12に印加するが、励磁コイル12はインダクタ
ンスを有しているのでその応答に遅れを生じ第6
図ロに示す如き励磁電流If0の波形となる。一方、
この励磁電流If0に対応する波形の磁場が被測定
流体に印加され増幅器14の出力端に第6図ハに
示す如き信号電圧e0が生ずる。 The excitation circuit 13 applies a rectangular wave excitation voltage to the excitation coil 12, but since the excitation coil 12 has inductance, there is a delay in the response and the excitation voltage is applied to the excitation coil 12.
The waveform of the excitation current I f0 is as shown in Figure (B). on the other hand,
A magnetic field having a waveform corresponding to this excitation current I f0 is applied to the fluid to be measured, and a signal voltage e 0 as shown in FIG. 6C is generated at the output end of the amplifier 14.
同期整流回路15は、この信号電圧e0を励磁電
圧の波形に対応した同期信号Sy0(第6図イ)を受
けて同期整流し、第6図ニに示す如き波形の出力
信号es0を出力する。この出力信号es0を平滑して
得た直流電圧は流量に比例したものになつてお
り、基準電圧VR0を整流平滑した電圧とこの直流
電圧との比をとる演算を割算回路16で実行すれ
ば、励磁電流の変動を受けずに流量を比例した電
圧を出力端17で得ることができる。 The synchronous rectifier circuit 15 synchronously rectifies this signal voltage e 0 in response to a synchronous signal S y0 (FIG. 6A) corresponding to the waveform of the excitation voltage, and outputs an output signal e s0 having a waveform as shown in FIG. 6D. Output. The DC voltage obtained by smoothing this output signal e s0 is proportional to the flow rate, and the division circuit 16 performs an operation to calculate the ratio of the voltage obtained by rectifying and smoothing the reference voltage V R0 and this DC voltage. Then, a voltage proportional to the flow rate can be obtained at the output end 17 without being affected by fluctuations in the excitation current.
<発明が解決しようとする問題点>
しかしながら、このような従来の電磁流量計で
は、第6図にN1などで示す励磁電流Ifの応答遅れ
に伴う電圧損失が生じ、平滑すると平均の直流電
圧が減少する。この傾向は励磁周波数を高くする
ほど、あるいは励磁コイルの時定数が大きくなる
ほど著しく大きくなるという問題がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, in such a conventional electromagnetic flowmeter, a voltage loss occurs due to the response delay of the excitation current I f shown as N 1 in Fig. 6, and when smoothed, the average DC voltage decreases. This tendency becomes more pronounced as the excitation frequency becomes higher or as the time constant of the excitation coil becomes larger.
<問題点を解決するための手段>
この発明は、これ等の問題点を解決するため
に、励磁信号に同期して励磁コイルを励磁する励
磁手段と、励磁コイルに流れる励磁電流に比例し
た基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、基準
電圧中の所定励磁周波数成分を平滑した平均電圧
を閾値として基準電圧の極性を判別して励磁コイ
ルの応答遅れに対応する遅延同期信号を発生させ
る同期遅延手段と、流量に対応して発生した信号
電圧を増幅する増幅手段と、この増幅手段の出力
を遅延同期信号を用いて同期整流する同期整流手
段とを具備する構成としたものである。<Means for Solving the Problems> In order to solve these problems, the present invention provides an excitation means for exciting an excitation coil in synchronization with an excitation signal, and a standard proportional to the excitation current flowing through the excitation coil. A reference voltage generating means that generates a voltage, and a synchronization delay that determines the polarity of the reference voltage using an average voltage obtained by smoothing a predetermined excitation frequency component in the reference voltage as a threshold and generates a delayed synchronization signal corresponding to the response delay of the excitation coil. Amplifying means for amplifying a signal voltage generated in accordance with the flow rate, and synchronous rectifying means for synchronously rectifying the output of the amplifying means using a delayed synchronized signal.
<実施例>
以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。第1図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図である。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
18は励磁回路であり、励磁電流If1の同期タ
イミングを与える励磁信号発生器19、比較器2
0およびスイツチ回路21を含んでいる。スイツ
チ回路21はC−MOSトランジスタによりスイ
ツチ22,23が形成され、その各一端には+
E、−Eの電圧が印加されその各他端は励磁コイ
ル12の一端に接続されている。励磁信号発生器
19の一端は共通接続点COMに、他端は比較器
20の入力の一端にそれぞれ接続されている。励
磁コイル12の他端と共通電位点COMとの間に
直列接続された基準抵抗RVの一端に比較器20
の入力の他端が接続され、その出力端はスイツチ
22,23のゲートと接続されている。 18 is an excitation circuit, which includes an excitation signal generator 19 that provides synchronization timing of the excitation current I f1 , and a comparator 2.
0 and a switch circuit 21. In the switch circuit 21, switches 22 and 23 are formed by C-MOS transistors, each of which has one end connected to +
Voltages E and -E are applied, and each other end is connected to one end of the excitation coil 12. One end of the excitation signal generator 19 is connected to the common connection point COM, and the other end is connected to one end of the input of the comparator 20. A comparator 20 is connected to one end of the reference resistor R V connected in series between the other end of the excitation coil 12 and the common potential point COM.
The other input end of is connected, and the output end thereof is connected to the gates of switches 22 and 23.
増幅器14の出力端の信号電圧e1は同期整流回
路24に印加され、その同期整流された出力信号
es1は平滑回路25で平滑され、増幅器26、出
力回路27を介して出力端17に流量信号ef1と
して出力される。 The signal voltage e1 at the output end of the amplifier 14 is applied to the synchronous rectifier circuit 24, and the synchronously rectified output signal is
e s1 is smoothed by the smoothing circuit 25 and outputted to the output end 17 via the amplifier 26 and the output circuit 27 as the flow rate signal e f1 .
同期整流回路24はC−MOSトランジスタで
構成されたスイツチ28,29で形成され、スイ
ツチ28,29は同期遅延回路30からの遅延同
期信号Sy1を参照信号として受け同期整流を行な
う。 The synchronous rectifier circuit 24 is formed of switches 28 and 29 formed of C-MOS transistors, and the switches 28 and 29 receive the delayed synchronous signal S y1 from the synchronous delay circuit 30 as a reference signal and perform synchronous rectification.
同期遅延回路30は比較器31とフイルタ32
で構成され、フイルタ32の入力端と比較器31
の入力の一端には基準抵抗RVの両端の基準電圧
VR1が印加されている。フイルタ32の出力端に
は基準電圧VR1の平均電圧R1が得られ、比較器
31はこの平均電圧R1を閾値として、その出力
端に遅延同期信号Sy1を出力する。 The synchronous delay circuit 30 includes a comparator 31 and a filter 32
The input terminal of the filter 32 and the comparator 31
One end of the input of is the reference voltage across the reference resistor R V
V R1 is applied. An average voltage R1 of the reference voltage V R1 is obtained at the output end of the filter 32, and the comparator 31 uses this average voltage R1 as a threshold and outputs the delayed synchronization signal S y1 at its output end.
次に、以上のごとく構成された第1図に示す実
施例の動作を第2図に示す波形図を用いて説明す
る。 Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 constructed as above will be explained using the waveform diagram shown in FIG. 2.
励磁信号発生器19により第2図イに示すよう
に矩形波状の励磁信号Sexが比較器20の非反転
入力端(+)に印加され、その反転入力端(−)
には励磁電流If1に比例した基準電圧が印加され、
比較器20はスイツチ回路21をオンオフして制
御した励磁信号Sexに対応した励磁電流If1になる
様にする。この結果、励磁電流If1の波形は第2
図ロに示す波形の如くなる。 As shown in FIG. 2A, the excitation signal generator 19 applies a rectangular excitation signal S ex to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 20, and the inverting input terminal (-) of the comparator 20.
A reference voltage proportional to the excitation current I f1 is applied to
The comparator 20 turns on and off the switch circuit 21 so that the excitation current I f1 corresponds to the controlled excitation signal S ex . As a result, the waveform of the excitation current I f1 becomes
The waveform will look like the one shown in Figure B.
被測定流体には励磁電流If1に比例した磁場が
印加され、増幅器14の出力端には第2図ハに示
す信号電圧e1が生ずる。 A magnetic field proportional to the excitation current I f1 is applied to the fluid to be measured, and a signal voltage e 1 shown in FIG. 2C is generated at the output end of the amplifier 14.
一方、比較器31は励磁電流If1に比例した基
準電圧VR1の平均電圧R1を閾値として、これと
基準電圧VR1とを比較し第2図ニに示す遅延同期
信号Sy1を発生させる。遅延同期信号Sy1(第2図
ニ)は、励磁信号Sexより励磁電流If1の応答遅れ
に対応した遅れを有している。同期整流回路24
は第2図ハに示す信号電圧e1を第2図ニに示す遅
延同期信号Sy1を参照電圧として同期整流し、第
2図ホに示す出力信号es1を出す。出力信号es1は
平滑回路25で平滑され、増幅器26、出力回路
27を介して出力端17に流量信号として出力さ
れる。 On the other hand, the comparator 31 uses the average voltage R1 of the reference voltage V R1 proportional to the excitation current I f1 as a threshold value, and compares this with the reference voltage V R1 to generate the delayed synchronization signal S y1 shown in FIG. 2D. The delayed synchronization signal S y1 (FIG. 2 D) has a delay from the excitation signal S ex corresponding to the response delay of the excitation current I f1 . Synchronous rectifier circuit 24
The signal voltage e 1 shown in FIG. 2C is synchronously rectified using the delayed synchronization signal S y1 shown in FIG. 2D as a reference voltage, and output signal e s1 shown in FIG. 2E is produced. The output signal e s1 is smoothed by the smoothing circuit 25 and outputted to the output end 17 via the amplifier 26 and the output circuit 27 as a flow rate signal.
以上の如くして、励磁電流の応答遅れに対応し
て、同期信号の位相を遅らすことにより、第6図
ニニに斜線で示す電圧損失N1を回避することが
でき、感度を向上させ得る。 As described above, by delaying the phase of the synchronizing signal in response to the response delay of the excitation current, the voltage loss N1 shown by diagonal lines in FIG. 6 can be avoided, and sensitivity can be improved.
第3図は本発明の第2の実施例を示すブロツク
図である。この実施例は励磁コイル12に複数の
周波数の励磁電流を流す構成の電磁流量計に本発
明を適用した場合の例である。 FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention. This embodiment is an example in which the present invention is applied to an electromagnetic flowmeter configured to flow excitation currents of a plurality of frequencies through an excitation coil 12.
33は励磁回路であり、高い周波数と低い周波
数の2種類の周波数の励磁電流If2を励磁コイル
12に流す。34はステツプダウンカウンタであ
り、クロツク発生器35からのクロツク周波数f0
が入力端CLに入力される。これをステツプダウ
ンカウンタ34はカウントダウンし、その出力端
Q1,Q2〜Qoに出力する。出力端Q3,Q4,Q5,
Q12には、第4図イ,ロ,ハ,ニに示す波形のパ
ルス出力が得られる。出力端Q3,Q4,Q5,Q12の
各パルス出力は論理回路36で論理演算され、そ
れぞれ第4図ホ,ヘ,ト,チで示すスイツチ状態
になるパルス出力S1,S2,S3,S4を出力する。パ
ルス出力S1,S2はC−MOSトランジスタで構成
されたスイツチ37,38の一端はそれぞれ正電
源+E、負電源−Eに接続され、他端は励磁コイ
ル12の一端に接続されている。パルス出力S3,
S4はC−MOSトランジスタで構成されたスイツ
チ39,40のゲートにそれぞれ印加されてい
る。スイツチ39,40の一端はそれぞれ共通電
位点COMにそれぞれ接続され、その他端はダイ
オード41,42を介して励磁コイル12の一端
に接続されている。 33 is an excitation circuit that supplies excitation current I f2 of two types of frequencies, high frequency and low frequency, to the excitation coil 12. 34 is a step-down counter, which receives the clock frequency f 0 from the clock generator 35.
is input to input terminal CL. The step-down counter 34 counts down this, and its output terminal
Output to Q 1 , Q 2 ~Q o . Output terminal Q 3 , Q 4 , Q 5 ,
At Q12 , pulse outputs having the waveforms shown in Fig. 4 A, B, C, and D are obtained. The respective pulse outputs of the output terminals Q 3 , Q 4 , Q 5 , and Q 12 are logically operated by the logic circuit 36, and the pulse outputs S 1 and S 2 enter the switch states shown in FIG. 4, E, F, G, and H, respectively. , S 3 , and S 4 are output. For the pulse outputs S 1 and S 2 , one ends of switches 37 and 38 constituted by C-MOS transistors are connected to the positive power supply +E and negative power supply -E, respectively, and the other ends are connected to one end of the excitation coil 12 . Pulse output S 3 ,
S4 is applied to the gates of switches 39 and 40, each consisting of a C-MOS transistor. One ends of the switches 39 and 40 are respectively connected to a common potential point COM, and the other ends are connected to one end of the excitation coil 12 via diodes 41 and 42.
論理回路36からの各パルス出力S1〜S4により
スイツチ37〜40が順次制御され励磁コイル1
2には第3図リに示す基準抵抗RVに発生する基
準電圧VR2と同じ波形の励磁電流If2が流される。
励磁電流If2には第4図ハに示す高い周波数成分
(周期2H)と第4図ニに示す低い周波数(周期
2L)に対応する周波数成分を含む。 The switches 37 to 40 are sequentially controlled by each pulse output S 1 to S 4 from the logic circuit 36, and the excitation coil 1
2 is supplied with an excitation current I f2 having the same waveform as the reference voltage V R2 generated across the reference resistor R V shown in FIG.
The excitation current I f2 has a high frequency component (period 2H) shown in Figure 4 C and a low frequency component (period 2H) shown in Figure 4 D.
2L).
基準電圧VR2は同期遅延回路43に入力され、
同期遅延回路43で遅延同期信号Sy2に変換され
る。同期遅延回路43では、C−MOSトランジ
スタで構成されたスイツチ44,45の一端に基
準電圧VR2が印加され、他端はフイルタ46,4
7に接続されている。スイツチ44,45のゲー
トにはステツプダウンカウンタ34の出力端Q12
における出力(第4図ニ)が印加され、低い周波
数で同期整流され、その後フイルタ46,47で
平滑される。この結果、フイルタ46,47の出
力には2Lの周期で平均化された平均電圧VL1,
VL2が得られる。 The reference voltage V R2 is input to the synchronous delay circuit 43,
The synchronization delay circuit 43 converts it into a delayed synchronization signal S y2 . In the synchronous delay circuit 43, a reference voltage V R2 is applied to one end of switches 44 and 45 composed of C-MOS transistors, and the other end is applied to filters 46 and 4.
7 is connected. The output terminal Q12 of the step-down counter 34 is connected to the gates of the switches 44 and 45.
The output (FIG. 4D) is applied, synchronously rectified at a low frequency, and then smoothed by filters 46 and 47. As a result, the outputs of the filters 46 and 47 have an average voltage V L1 averaged over a period of 2L,
V L2 is obtained.
この平均電圧VL1,VL2はステツプダウンカウ
ンタ34の出力端Q12における出力(第4図ニ)
で制御されたC−MOSトランジスタのスイツチ
48,49を介して比較器50の反転入力端
(−)に印加される。この平均電圧VL1,VL2を閾
値として比較器50の非反転入力端(+)に印加
された基準電圧VR2を比較し、その出力端に遅延
同期信号Sy2を得る。 These average voltages V L1 and V L2 are the output at the output terminal Q12 of the step-down counter 34 (Fig. 4 D).
The signal is applied to the inverting input terminal (-) of the comparator 50 via switches 48 and 49 of C-MOS transistors controlled by . Using these average voltages V L1 and V L2 as thresholds, a reference voltage V R2 applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 50 is compared, and a delayed synchronization signal S y2 is obtained at its output terminal.
一方、増幅器14の出力端に得られた信号電圧
e2(第2図オ)は同期整流回路61に入力され、
遅延同期信号Sy2で制御されたC−MOSトランジ
スタのスイツチ62,63により同期整流され
る。スイツチ62,63は遅延同期信号Sy2によ
り開閉され、第4図ヌ,ルで示すように高速で開
閉される。この結果、同期整流回路61の出力端
には第4図ワに示すような波形の出力信号es2が
得られる。この出力信号es2は周期2Hの高速で復
調されるが、N1,N2で示される励磁電流If2の切
替えに伴う微分雑音が加算され消去されない。こ
の微分雑音は磁場が信号回路と鎖交することによ
り生ずるもので、鎖交面積が例えば温度により変
化するとゼロドリフトの要因をなすものである。
なお、N3で示される負の電圧波形は信号電圧e2
中に含まれる直流雑音電圧のレベルに対応して生
ずるものであり励磁電流If2の応答遅れによるも
のではない。出力信号es2はフイルタ64に入力
されて平滑され、アナログ・デジタル変換器
(A/D変換器)65によりデジタル値とされて
マイクロコンピユータ66に入力される。 On the other hand, the signal voltage obtained at the output terminal of the amplifier 14
e 2 (Fig. 2 O) is input to the synchronous rectifier circuit 61,
Synchronous rectification is performed by C-MOS transistor switches 62 and 63 controlled by a delayed synchronization signal Sy2 . The switches 62 and 63 are opened and closed by the delayed synchronization signal S y2 , and are opened and closed at high speed as shown in FIG. As a result, an output signal e s2 having a waveform as shown in FIG. 4 is obtained at the output end of the synchronous rectifier circuit 61. Although this output signal e s2 is demodulated at high speed with a period of 2H, differential noise associated with switching of the excitation current I f2 indicated by N 1 and N 2 is added and is not eliminated. This differential noise is caused by the magnetic field interlinking with the signal circuit, and if the interlinkage area changes due to temperature, for example, it becomes a factor of zero drift.
Note that the negative voltage waveform indicated by N 3 is the signal voltage e 2
This occurs in response to the level of DC noise voltage contained in the current, and is not due to a response delay of the excitation current I f2 . The output signal e s2 is input to a filter 64 and smoothed, converted into a digital value by an analog-to-digital converter (A/D converter) 65, and input to a microcomputer 66.
また、増幅器14の出力端に得られた信号電圧
e2(第2図オ)は同期整流回路67に入力され、
ステツプダウンカウンタ34の出力端Q12の出力
(第4図ニ)で制御されたC−MOSトランジスタ
のスイツチ68,69により同期整流されて第4
図カに示す出力信号es3を得る。この出力信号es3
は周期2Lの低速で復調されるが、励磁電流If2の
切替えに伴つて生ずる微分雑音N4,N5は相殺
し、安定なゼロ点が得られる。出力信号es3はフ
イルタ69に入力されて平滑されさらにA/D変
換器65でデジタル化されてマイクロコンピユー
タ66に入力される。 Also, the signal voltage obtained at the output terminal of the amplifier 14
e 2 (Fig. 2 O) is input to the synchronous rectifier circuit 67,
It is synchronously rectified by the C-MOS transistor switches 68 and 69 controlled by the output of the output terminal Q12 of the step-down counter 34 (FIG. 4D), and the fourth
Obtain the output signal e s3 shown in Figure F. This output signal e s3
is demodulated at a low speed with a period of 2L, but the differential noises N 4 and N 5 that occur due to switching of the excitation current I f2 cancel each other out, and a stable zero point is obtained. The output signal e s3 is input to a filter 69, smoothed, digitized by an A/D converter 65, and input to a microcomputer 66.
マイクロコンピユータ66は、フイルタ64の
出力s2とフイルタ68の出力s3とを加算的に合
成して出力回路70を介して出力端17に流量信
号ef2として出力する。なお、マイクロコンピユ
ータ66が平均電圧(VL1+VL2)をA/D変換
器を介して得たデジタル値で出力(s2+s3)を
割算することにより、励磁電流If2の変動に基づ
く誤差を防止することができる。 The microcomputer 66 additively combines the output s2 of the filter 64 and the output s3 of the filter 68, and outputs the result to the output terminal 17 via the output circuit 70 as a flow rate signal e f2 . Note that the microcomputer 66 divides the average voltage (V L1 + V L2 ) by the digital value obtained via the A/D converter and the output ( s2 + s3 ), thereby reducing the error due to fluctuations in the excitation current I f2. can be prevented.
出力s2とs3の和をとる演算をすると、出力s2
の高速応答性を生かしながら、出力s3の有する
長期安定性を確保することができる。 When we perform an operation to add the outputs s2 and s3 , we get the output s2
It is possible to ensure the long-term stability of output s3 while taking advantage of the high-speed response of s3 .
流量変動の少ない通常の作動の場合は、増幅器
14の出力に含まれる信号電圧e2の変動の周波数
は小さく、出力信号es2はハイパスフイルタとし
て機能するスイツチ62,63(繰返し周期2H)
のため応答せず、ローパスフイルタとして機能す
るスイツチ68,69(繰返し周期2L)による
ゼロ点の安定な低速応答の出力信号es3が合成出
力として出力される。一方、スラリ性の流体など
で発生する流速と共に増加する低周波のランダム
ノイズ(以下、フローノイズという)に関して
は、ローパスフイルタとして機能するスイツチ6
8,69の存在のためにその影響が軽減され出力
信号es3の揺動としては現われず、また、高い励
磁周波数と同期して切換えられるスイツチ62,
63の存在のために低周波領域に存在するフロー
ノイズとの周波数差が大きく、出力信号es2にそ
の影響が現われない。換言すれば、流量変動の少
ない通常の作動の場合は、安定なゼロ点を確保し
ながらフローノイズの影響も受け難い電磁流量計
とすることができる。 In the case of normal operation with small flow rate fluctuations, the frequency of fluctuations in the signal voltage e 2 included in the output of the amplifier 14 is small, and the output signal e s2 is passed through the switches 62 and 63 (repetition period 2H) that function as a high-pass filter.
Therefore, there is no response, and a stable low-speed response output signal e s3 at the zero point by the switches 68 and 69 (repetition period 2L) functioning as a low-pass filter is output as a composite output. On the other hand, regarding low-frequency random noise (hereinafter referred to as flow noise) that increases with the flow velocity generated in slurry fluids, etc., the switch 6, which functions as a low-pass filter,
Due to the presence of switches 8 and 69, the effect is reduced and does not appear as a fluctuation in the output signal e s3 , and the switches 62 and 69 are switched in synchronization with the high excitation frequency.
63, there is a large frequency difference with the flow noise existing in the low frequency region, and its influence does not appear on the output signal e s2 . In other words, in the case of normal operation with little variation in flow rate, it is possible to provide an electromagnetic flowmeter that is not easily affected by flow noise while ensuring a stable zero point.
次に、流量が急に変動した場合は、出力信号
es3はローパスフイルタとして機能するスイツチ
68,69の大きな時定数のために応答しない
が、出力信号es2はハイパスフイルタとして機能
するスイツチ62,63の小さな時定数のため直
ちに応答して出力信号es2が合成出力として出力
される。 Next, if the flow rate fluctuates suddenly, the output signal
e s3 does not respond due to the large time constants of switches 68 and 69 that function as low-pass filters, but output signal e s2 immediately responds and becomes output signal e due to the small time constants of switches 62 and 63 that function as high-pass filters. s2 is output as the composite output.
以上の説明において、フローノイズは低周波の
ランダムノイズあるので、高速応答を示す同期整
流回路の参照電圧としての同期信号は高い周波数
であることが望ましい。しかし、単に2つの励磁
周波数のうち高い方の周波数を高くすると励磁コ
イルの時定数による応答遅れにより第6図ニに斜
線で示す雑音N1が大きくなり出力信号es2が減少
し感度の低下を招く。そこで第3図に示す実施例
では同期遅延回路43により、励磁電流の応答遅
れに対応した遅れを持つ遅延同期信号Sy2を参照
電圧とすることにより、励磁電流If2の応答遅れ
に起因する感度低下を防止し、これにより二重励
磁における高い方の周波数を感度の低下なく上げ
ることができ、フローノイズの影響を容易に除去
できる。 In the above description, since flow noise is low-frequency random noise, it is desirable that the synchronization signal as a reference voltage of a synchronous rectification circuit exhibiting high-speed response has a high frequency. However, if you simply increase the higher of the two excitation frequencies, the response delay due to the time constant of the excitation coil will increase the noise N1 shown with diagonal lines in Figure 6D, decrease the output signal e s2 , and cause a decrease in sensitivity. invite Therefore, in the embodiment shown in FIG. 3, the synchronous delay circuit 43 uses the delayed synchronous signal S y2 having a delay corresponding to the response delay of the excitation current as a reference voltage, thereby reducing the sensitivity due to the response delay of the excitation current I f2 . This allows the higher frequency in double excitation to be increased without deteriorating sensitivity, and the influence of flow noise can be easily removed.
<発明の効果>
以上、実施例とともに具体的に説明した様に本
発明によれば、発信器の励磁コイルのインダクタ
ンスによる励磁電流の遅れを伴う場合にも、この
遅れに対応して同期信号を遅らせその切替えのタ
イミングを最適位置へ移動させるようにしたの
で、感度の変化、すなわちスパンの変動を伴なわ
ず安定に流量を測定することができる。<Effects of the Invention> As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, even when there is a delay in the excitation current due to the inductance of the excitation coil of the transmitter, the synchronization signal can be generated in response to this delay. Since the switching timing is delayed and moved to the optimum position, the flow rate can be stably measured without changes in sensitivity, that is, fluctuations in span.
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図に示す実施例の各部の波形を示す
波形図、第3図は本発明の他の実施例を示すブロ
ツク図、第4図は第3図に示す実施例の各部の波
形を示す波形図、第5図は従来の電磁流量計の構
成を示すブロツク図、第6図は第5図に示す電磁
流量計の各部の波形を示す波形図である。
10……導管、12……励磁コイル、13,1
8,33……励磁回路、14……増幅器、15,
24,61,67……同期整流回路、19……励
磁信号発生器、25……平滑回路、30,43…
…同期遅延回路、Sy1,Sy2……遅延同期信号、
Sex……励磁信号、e0〜e2……信号電圧、es0〜es2
……出力信号、ef0〜ef2……流量信号。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
2 is a waveform diagram showing the waveforms of each part of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional electromagnetic flowmeter, and FIG. 6 is a waveform diagram showing waveforms of various parts of the electromagnetic flowmeter shown in FIG. 10... Conduit, 12... Excitation coil, 13,1
8, 33...excitation circuit, 14...amplifier, 15,
24, 61, 67... Synchronous rectifier circuit, 19... Excitation signal generator, 25... Smoothing circuit, 30, 43...
...Synchronization delay circuit, S y1 , S y2 ...Delayed synchronization signal,
S ex ...excitation signal, e 0 ~ e 2 ... signal voltage, e s0 ~ e s2
...Output signal, e f0 to e f2 ...Flow rate signal.
Claims (1)
磁手段と、前記励磁コイルに流れる励磁電流に比
例した基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、
前記基準電圧中の所定励磁周波数成分を平滑した
平均電圧を閾値として前記基準電圧の極性を判別
して前記励磁コイルの応答遅れに対応する遅延同
期信号を発生させる同期遅延手段と、流量に対応
して発生した信号電圧を増幅する増幅手段と、こ
の増幅手段の出力を前記遅延同期信号を用いて同
期整流する同期整流手段とを具備することを特徴
とする電磁流量計。1. excitation means for exciting an excitation coil in synchronization with an excitation signal; reference voltage generation means for generating a reference voltage proportional to an excitation current flowing through the excitation coil;
a synchronization delay means that determines the polarity of the reference voltage using an average voltage obtained by smoothing a predetermined excitation frequency component in the reference voltage as a threshold and generates a delayed synchronization signal corresponding to a response delay of the excitation coil; An electromagnetic flowmeter comprising: amplifying means for amplifying a signal voltage generated by the amplifying means; and synchronous rectifying means for synchronously rectifying the output of the amplifying means using the delayed synchronized signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25576885A JPS62115323A (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Electromagnetic flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25576885A JPS62115323A (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Electromagnetic flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115323A JPS62115323A (en) | 1987-05-27 |
| JPH0478127B2 true JPH0478127B2 (en) | 1992-12-10 |
Family
ID=17283347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25576885A Granted JPS62115323A (en) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Electromagnetic flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115323A (en) |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP25576885A patent/JPS62115323A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115323A (en) | 1987-05-27 |
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