CN204202664U - 超声波流量计温度补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超声波流量计温度补偿电路，其特征在于：所述电路包括标准电压生成电路、测温电压生成电路、差分放大电路和低通滤波电路，所述标准电压生成电路和测温电压生成电路分别与差分放大电路的第一输入端和第二输入端电连接，所述差分放大电路的输出端与低通滤波电路电连接，低通滤波电路输出温度补偿信号。本专利采用线性电阻测量方法，待测电阻的压降与电阻值大小直接成线性关系，运算简单，精度高，减少了后续设备的工作量，使流量计的温度补偿更加可靠、准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量检测领域，具体地说，是涉及一种用于超声波流量计的温度补偿电路。
背景技术
超声波流量计已经被广泛应用于各种液体的流量测量，目前超声波流量计流量测量单元主要通过两个相对的换能器对射、测量声波在介质中逆流和顺流传播的时间差进行测量流速。在不同温度下，声波在同种介质中的传播速度是不同的，如果不通过温度进行补偿，测量结果将受到温度的影响出现偏差。目前的超声波流量计依靠内部的计算器进行软件运算补偿，补偿精度低，对计算器要求高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种对流量测量提供补偿依据的温度阻值线性化、精度高的超声波流量计温度补偿电路。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：
超声波流量计温度补偿电路，其特征在于：所述电路包括标准电压生成电路、测温电压生成电路、差分放大电路和低通滤波电路，所述标准电压生成电路和测温电压生成电路分别与差分放大电路的第一输入端和第二输入端电连接，所述差分放大电路的输出端与低通滤波电路电连接，低通滤波电路输出温度补偿信号。标准电压生成电路生成一不随温度变化的恒定的标准电位，测温电压生成电路通过感温元件生成与温度变化线性相关的测温电位，标准电位与测温电位之间的电位差反映了温度的变化，将这一电位差通过差分放大电路差分放大、低通滤波电路低通滤波后即可得到稳定的温度补偿信号，这一温度补偿信号输出到超声波流量计中的AD转化器转换为数字信号，就可以进行超声波测量流量电路的温度补偿。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述标准电压生成电路包括第一恒流源和标准电阻，所述第一恒流源为标准电阻提供恒流电流，所述标准电阻输出标准电压信号至差分放大电路的第一 输入端。标准电阻具有高精密，低温度系数的特点，一般作为一个标准阻值的参照或比较，用于对其他电阻或带电阻器件的衡量，在本专利中标准电阻配合恒流电流给出测定使用的标准电位。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述测温电压生成电路包括第二恒流源和铂热电阻，所述第二恒流源为铂热电阻提供恒流电流，所述铂热电阻输出温度电压信号至差分放大电路的第二输入端。铂热电阻，简称为铂电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变，有PT100和PT1000等等系列产品。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。铂热电阻的工作原理是随着温度上升它的阻值是成匀速增加的。以铂热电阻配合恒流电流就可以得到与温度升降呈直线关系的测温电位，比较这个测温电位与标准电位的电位差就可以反映温度的变化，将其差值进行差分放大、低通滤波后就可以输出温度补偿信号到超声波流量计中的AD转化器转换为数字信号，并进行超声波测量流量电路的温度补偿。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本实用新型提供了一种用于超声波流量计的温度补偿电路，采用线性电阻测量方法，待测电阻的压降与电阻值大小直接成线性关系，运算简单，精度高，减少了后续设备的工作量，使流量计的温度补偿更加可靠、准确。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图1是本实用新型超声波流量计温度补偿电路实施例的电路图。
具体实施方式
实施例：如附图1所示，超声波流量计温度补偿电路，采用通用四路运算放大器LM224A和晶体管、电阻构建两个恒流源，即由LM224A内的一个运算放大器U12A和晶体管Q4、电阻R40构成第一恒流源1，由LM224A内的另一个运算放大器U12B和晶体管Q5、电阻R41构成第二恒流源7，以运算放大器OPA2379为主构成差分放大电路3，以RC滤波元件构成低通滤波电路4；第一恒流源1为标准电阻2提供恒流电流，所述标准电阻2输出标准电压信号至差分放大电路3的第一输入端；第二恒流源7通过接线端子5为铂热电阻6提供恒流电流，所述铂热电阻6输出温度电压信号至差分放大电路3的第二输入端； 差分放大电路3的输出端与低通滤波电路4电连接，低通滤波电路4输出温度补偿信号。温度补偿信号与铂电阻的阻值成线性变化的关系，将温度补偿信号输出到超声波流量计中的AD转化器转换为数字信号，就可以进行超声波测量流量电路的温度补偿。新型化的运算，简化了电阻值的计算，提高了测量补偿温度的精度，使得流量结果经过高精度的补偿后更趋于真实流量。
Claims (3)
1.超声波流量计温度补偿电路，其特征在于：所述电路包括标准电压生成电路、测温电压生成电路、差分放大电路和低通滤波电路，所述标准电压生成电路和测温电压生成电路分别与差分放大电路的第一输入端和第二输入端电连接，所述差分放大电路的输出端与低通滤波电路电连接，低通滤波电路输出温度补偿信号。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计温度补偿电路，其特征在于：所述标准电压生成电路包括第一恒流源和标准电阻，所述第一恒流源为标准电阻提供恒流电流，所述标准电阻输出标准电压信号至差分放大电路的第一输入端。
3.根据权利要求1所述的超声波流量计温度补偿电路，其特征在于：所述测温电压生成电路包括第二恒流源和铂热电阻，所述第二恒流源为铂热电阻提供恒流电流，所述铂热电阻输出温度电压信号至差分放大电路的第二输入端。
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