CN203689051U - 适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用涉及一种适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路。本实用解决现有技术存在信噪比不佳的问题，其技术方案要点是：电源输入转换电路的输入端与电源连接，电源输入转换电路的控制端与励磁电压调节电路的输出端连接，电源输入转换电路的输出端通过采样电阻与励磁输出控制电路的输入端连接，电源输入转换电路的使能端与激励电流采样电路的输出端连接，励磁电压调节电路的控制端与控制器连接，激励电流采样电路的输入端与采样电阻连接，激励电流采样电路的输出端还与控制器连接，励磁输出控制电路的控制端也与控制器连接，励磁输出控制电路的输出端为励磁波输出端。本实用新型有较佳信噪比，信号处理方便，流量测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种励磁控制电路，尤其涉及一种适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路。
背景技术
随着近年全球对节能环保工作的越来越重视，越来越多的电磁流量计制造厂商把目标投向了低功耗的电磁流量计。二线制电磁流量计也就应运而生了，二线制流量计既具备电磁流量计的优点，又具有功耗低的特点。同时在现场安装时，有别于传统的四线制电磁流量计，二线制电磁流量计可以简化安装和极大的降低电缆的成本。但是因为二线制的特殊性---电源和4～20mA输出为同一电缆，这就要求二线制电磁流量计整机正常工作时整体消耗电流低于4mA。因为这一局限性，除去各功能模块的耗电外，用于激励线圈的励磁电流相比普通型电磁流量计要小很多。但是现有技术中存在着信噪比较差，信号处理不方便，流量测量精度偏低的问题。
中国专利申请号：CN201220439441.8公开日：2013年6月12日公开了一种电涡流测功机励磁控制电路装置，包括高频脉冲信号产生模块、放大器G1、集成电路IC1、集成电路IC2、光隔驱动模块以及大功率晶闸管模块；高频脉冲信号产生模块产生高频脉冲信号经电阻R1接放大器G1放大后进入集成电路IC1进行第一级比较放大，集成电路IC1输出脉冲信号接集成电路IC2输入端，控制信号接可调电阻R6和R7分压后输出信号接集成电路IC2输入端，集成电路IC2进行第二级比较放大后输出脉冲信号到光隔驱动模块，光隔驱动模块分高低电压区，经光耦隔离后驱动大功率晶闸管模块，其中：光隔驱动模块输出信号接大功率晶闸管栅极，大功率晶闸管的发射极接地，集电极连接测功机励磁线圈；测功机励磁线圈的另外一端连接直流电源输出端的正极。但是此技术方案依然存在有信噪比较差，信号处理不方便，流量测量精度偏低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决目前的技术方案存在信噪比较差，信号处理不方便，流量测量精度偏低的问题，提供一种有较佳信噪比，信号处理方便，流量测量精度高适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，与二线制电磁流量计中的控制器连接，由电源供电，其特征在于：包括采样电阻、励磁输出控制电路、电源输入转换电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路，所述电源输入转换电路的输入端与电源连接，所述电源输入转换电路的控制端与励磁电压调节电路的输出端连接，所述电源输入转换电路的输出端通过采样电阻与励磁输出控制电路的输入端连接，电源输入转换电路的使能端与激励电流采样电路的输出端连接，所述励磁电压调节电路的控制端与控制器连接，所述激励电流采样电路的输入端与采样电阻连接，所述激励电流采样电路的输出端还与控制器连接，励磁输出控制电路的控制端也与控制器连接，所述励磁输出控制电路的输出端为励磁波输出端。本实用新型采用了电源输入转换电路转换输入的电压，励磁电压调节电路根据控制器的设定判断阈值对电源输入转换电路进行调整，调整电源输入转换电路输出的电压，励磁电压调节电路受控制器的控制对，电源输入转换电路输出的电压进行调整，改变驱动的开关状态和正反转状态，达到最终输出的目的，激励电流采样电路则对电源输入转换电路输出的电流进行采样，起到反馈的作用，保持了系统的稳定性和增强了系统的反应速度，本实用新型可以与各种常用控制器相匹配，由人工完成各个阈值的设定。
作为优选，所述的控制器为单片机或CPU，所述的励磁输出控制电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路均与控制器的I/O电连接。
作为优选，所述的电源输入转换电路包括电源转换芯片、滤波电容组和电阻R1，滤波电容组由电容C2、电容C3、电容C4和电容C5并联构成的，滤波电容组输入端与电源连接，滤波电容组的输出端与电源转换芯片的电源输入引脚连接，滤波电容组的输出端通过电阻R1与电源转换芯片的使能引脚连接，电源转换芯片的接地引脚接地，电源转换芯片的使能引脚为电源输入转换电路的使能端，电源转换芯片的输出引脚为电源输入转换电路的输出端，电源转换芯片的控制引脚为电源输入转换电路的控制端，电源转换芯片的控制引脚与励磁电压调节电路的输出端连接。
作为优选，所述励磁电压调节电路包括励磁控制芯片、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1和电阻R2，电容C7为电源的滤波电容，电源给励磁控制芯片供电，励磁控制芯片的控制端与控制器的I/O口电连接，励磁控制芯片的输出端与电容C6的第一端连接，电容C6的第二端与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电容C5接地，电容C6的第二端通过电阻R2与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电感L1与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端还与电源转换芯片的输出引脚连接。
作为优选，所述的励磁输出控制电路包括励磁输出控制芯片、电容C9、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，励磁输出控制芯片的电源端通过电容C9接地，励磁输出控制芯片的电源端与电源连接，励磁输出控制芯片的输入端通过采样电阻与电源输入转换电路的输出端连接，励磁输出控制芯片的控制端包括励磁输出第一控制端、励磁输出第二控制端和励磁输出第三控制端，励磁输出第一控制端通过电阻R5与控制器的I/O口电连接，励磁输出第一控制端通过电阻R10接地，励磁输出第二控制端通过电阻R6与控制器的I/O口电连接，励磁输出第二控制端通过电阻R9接地，励磁输出第三控制端通过电阻R7与控制器的I/O口电连接，励磁输出第三控制端通过电阻R8接地，励磁输出控制芯片的输出端为的输出端为励磁波输出端。
作为优选，所述的激励电流采样电路包括采样芯片和电阻R4，采样芯片的输入端与采样电阻连接，采样芯片的晶振端之间通过电阻R4连接，所述采样芯片的输出端与控制器的I/O口电连接，所述采样芯片的输出端还与电源输入转换电路的使能端连接。
作为优选，还包括过压保护电路，过压保护电路包括二极管D2和三极管Q1，所述电流采样芯片的第六引脚通过二极管D2与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极作为激励电流采样电路的输出端与电源输入转换电路的使能端连接，三极管Q1的发射极接地。
本实用新型的实质性效果是：本实用新型结构简单，使用方便能够和各种控制器相匹配，有较佳信噪比，信号处理方便，流量测量精度高。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路（参见附图1），与二线制电磁流量计中的控制器连接，由电源供电，包括采样电阻、励磁输出控制电路、电源输入转换电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路，所述电源输入转换电路的输入端与电源连接，所述电源输入转换电路的控制端与励磁电压调节电路的输出端连接，所述电源输入转换电路的输出端通过采样电阻与励磁输出控制电路的输入端连接，电源输入转换电路的使能端与激励电流采样电路的输出端连接，所述励磁电压调节电路的控制端与控制器连接，所述激励电流采样电路的输入端与采样电阻连接，所述激励电流采样电路的输出端还与控制器连接，励磁输出控制电路的控制端也与控制器连接，所述励磁输出控制电路的输出端为励磁波输出端。所述的控制器为单片机或CPU，所述的励磁输出控制电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路均与控制器的I/O口电连接。所述的电源输入转换电路包括电源转换芯片、滤波电容组和电阻R1，滤波电容组由电容C2、电容C3、电容C4和电容C5并联构成的，滤波电容组输入端与电源连接，滤波电容组的输出端与电源转换芯片的电源输入引脚连接，滤波电容组的输出端通过电阻R1与电源转换芯片的使能引脚连接，电源转换芯片的接地引脚接地，电源转换芯片的使能引脚为电源输入转换电路的使能端，电源转换芯片的输出引脚为电源输入转换电路的输出端，电源转换芯片的控制引脚为电源输入转换电路的控制端，电源转换芯片的控制引脚与励磁电压调节电路的输出端连接。所述励磁电压调节电路包括励磁控制芯片、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1和电阻R2，电容C7为电源的滤波电容，电源给励磁控制芯片供电，励磁控制芯片的控制端与控制器的I/O口电连接，励磁控制芯片的输出端与电容C6的第一端连接，电容C6的第二端与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电容C5接地，电容C6的第二端通过电阻R2与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电感L1与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端还与电源转换芯片的输出引脚连接。所述的励磁输出控制电路包括励磁输出控制芯片、电容C9、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，励磁输出控制芯片的电源端通过电容C9接地，励磁输出控制芯片的电源端与电源连接，励磁输出控制芯片的输入端通过采样电阻与电源输入转换电路的输出端连接，励磁输出控制芯片的控制端包括励磁输出第一控制端、励磁输出第二控制端和励磁输出第三控制端，励磁输出第一控制端通过电阻R5与控制器的I/O口电连接，励磁输出第一控制端通过电阻R10接地，励磁输出第二控制端通过电阻R6与控制器的I/O口电连接，励磁输出第二控制端通过电阻R9接地，励磁输出第三控制端通过电阻R7与控制器的I/O口电连接，励磁输出第三控制端通过电阻R8接地，励磁输出控制芯片的输出端为的输出端为励磁波输出端。所述的激励电流采样电路包括采样芯片和电阻R4，采样芯片的输入端与采样电阻连接，采样芯片的晶振端之间通过电阻R4连接，所述采样芯片的输出端与控制器的I/O口电连接，所述采样芯片的输出端还与电源输入转换电路的使能端连接。
采样芯片可以是INA333芯片，励磁输出控制芯片DRV8837芯片，励磁控制芯片可以是MAX5424芯片，电源转换芯片可以是TPS62120芯片。
本实施例还可以包括过压保护电路，过压保护电路包括二极管D2和三极管Q1，所述电流采样芯片的第六引脚通过二极管D2与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极作为激励电流采样电路的输出端与电源输入转换电路的使能端连接，三极管Q1的发射极接地。
本实施例采用了电源输入转换电路转换输入的电压，励磁电压调节电路根据控制器的设定判断阈值对电源输入转换电路进行调整，调整电源输入转换电路输出的电压，励磁电压调节电路受控制器的控制对，电源输入转换电路输出的电压进行调整，改变驱动的开关状态和正反转状态，达到最终输出的目的，激励电流采样电路则对电源输入转换电路输出的电流进行采样，起到反馈的作用，保持了系统的稳定性和增强了系统的反应速度，本实施例可以与各种常用控制器相匹配，由人工完成各个阈值的设定。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (7)
1.一种适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，与二线制电磁流量计中的控制器连接，由电源供电，其特征在于：包括采样电阻、励磁输出控制电路、电源输入转换电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路，所述电源输入转换电路的输入端与电源连接，所述电源输入转换电路的控制端与励磁电压调节电路的输出端连接，所述电源输入转换电路的输出端通过采样电阻与励磁输出控制电路的输入端连接，电源输入转换电路的使能端与激励电流采样电路的输出端连接，所述励磁电压调节电路的控制端与控制器连接，所述激励电流采样电路的输入端与采样电阻连接，所述激励电流采样电路的输出端还与控制器连接，励磁输出控制电路的控制端也与控制器连接，所述励磁输出控制电路的输出端为励磁波输出端。
2.根据权利要求1所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：所述的控制器为单片机或CPU，所述的励磁输出控制电路、激励电流采样电路和励磁电压调节电路均与控制器的I/O口电连接。
3.根据权利要求1所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：所述的电源输入转换电路包括电源转换芯片、滤波电容组和电阻R1，滤波电容组由电容C2、电容C3、电容C4和电容C5并联构成的，滤波电容组输入端与电源连接，滤波电容组的输出端与电源转换芯片的电源输入引脚连接，滤波电容组的输出端通过电阻R1与电源转换芯片的使能引脚连接，电源转换芯片的接地引脚接地，电源转换芯片的使能引脚为电源输入转换电路的使能端，电源转换芯片的输出引脚为电源输入转换电路的输出端，电源转换芯片的控制引脚为电源输入转换电路的控制端，电源转换芯片的控制引脚与励磁电压调节电路的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：所述励磁电压调节电路包括励磁控制芯片、电容C5、电容C6、电容C7、电感L1和电阻R2，电容C7为电源的滤波电容，电源给励磁控制芯片供电，励磁控制芯片的控制端与控制器的I/O口电连接，励磁控制芯片的输出端与电容C6的第一端连接，电容C6的第二端与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电容C5接地，电容C6的第二端通过电阻R2与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端通过电感L1与电源转换芯片的控制引脚连接，电容C6的第二端还与电源转换芯片的输出引脚连接。
5.根据权利要求3所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：所述的励磁输出控制电路包括励磁输出控制芯片、电容C9、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，励磁输出控制芯片的电源端通过电容C9接地，励磁输出控制芯片的电源端与电源连接，励磁输出控制芯片的输入端通过采样电阻与电源输入转换电路的输出端连接，励磁输出控制芯片的控制端包括励磁输出第一控制端、励磁输出第二控制端和励磁输出第三控制端，励磁输出第一控制端通过电阻R5与控制器的I/O口电连接，励磁输出第一控制端通过电阻R10接地，励磁输出第二控制端通过电阻R6与控制器的I/O口电连接，励磁输出第二控制端通过电阻R9接地，励磁输出第三控制端通过电阻R7与控制器的I/O口电连接，励磁输出第三控制端通过电阻R8接地，励磁输出控制芯片的输出端为的输出端为励磁波输出端。
6.根据权利要求3所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：所述的激励电流采样电路包括采样芯片和电阻R4，采样芯片的输入端与采样电阻连接，采样芯片的晶振端之间通过电阻R4连接，所述采样芯片的输出端与控制器的I/O口电连接，所述采样芯片的输出端还与电源输入转换电路的使能端连接。
7.根据权利要求6所述的适用于二线制电磁流量计的新型励磁控制电路，其特征在于：还包括过压保护电路，过压保护电路包括二极管D2和三极管Q1，所述电流采样芯片的第六引脚通过二极管D2与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极作为激励电流采样电路的输出端与电源输入转换电路的使能端连接，三极管Q1的发射极接地。
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