CN212110155U - 一种电磁流量计信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电磁流量计信号处理装置,包括信号检测电路、三运放处理电路和滤波跟随电路,信号检测电路包括电磁传感器P1,电磁传感器P1的检测信号经RC滤波后送入三运放处理电路中;三运放处理电路包括运放器U1、U2、U3,运放器U1、U2采用差模输入的形式对信号检测电路的输出信号进行放大,然后送入运放器U3的两个输入端进行差分放大;滤波跟随电路用于对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,最终送入控制器中对检测信号进行处理,有效提高电磁流量计的抗干扰性,测量值准确可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量计技术领域,特别是涉及一种电磁流量计信号处理装置。
背景技术
电磁流量计由于具有许多优点,现已被广泛应用于冶金、石化、化工、电力、环保、废水及城市公用事业等许多领域,在流量计量中发挥着巨大的作用。在实际应用中,电磁流量计具有非常严格的使用要求,如果设备选型、安装或使用不当,则会引起测量误差增大、示值不稳。电磁流量计应用的实质是借助特定的电缆,实现转换器与传感器的连接,由于转换器与传感器间的电缆线较长,而传感器的输出信号很小,通常只要几毫伏,因此在较强电磁环境下,很易受到干扰,从而引发仪器测量值出现不准确的情形。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本实用新型之目的在于提供便一种电磁流量计信号处理装置。
其解决的技术方案是:一种电磁流量计信号处理装置,包括信号检测电路、三运放处理电路和滤波跟随电路,所述信号检测电路包括电磁传感器,所述电磁传感器的检测信号经RC滤波后送入所述三运放处理电路中;所述三运放处理电路包括运放器U1、U2、U3,运放器U1、U2采用差模输入的形式对所述信号检测电路的输出信号进行放大,然后送入运放器U3的两个输入端进行差分放大;所述滤波跟随电路用于对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,最终送入控制器中对检测信号进行处理。
进一步的,所述电磁传感器的电源端连接+5V电源和电容C1的一端,所述电磁传感器的信号输出端连接电容C1的另一端和电阻R1、电容C2的一端,所述电磁传感器的接地端与电阻R1、电容C2的另一端并联接地。
进一步的,所述运放器U1的反相输入端连接电阻R4、R5、电容C4的一端,运放器U1的同相输入端接地,电阻R4的另一端连接电阻R2、R3、电容C3的一端,电阻R2的另一端连接电容C2的一端,电阻R3、电容C4的另一端连接运放器U1的输出端,电容C3的另一端接地,电阻R5的另一端连接运放器U2的反相输入端和电容C5的一端,运放器U2的同相输入端接地,运放器U2的输出端连接电容C5的另一端,并通过电阻R7连接电容C7的一端和运放器U3的同相输入端,运放器U1的输出端通过电阻R6连接电容C6的一端和运放器U3的反相输入端,电容C6、C7的另一端接地,运放器U3的反相输入端与输出端之间连接并联的电阻R8、电容C8。
进一步的,所述滤波跟随电路还包括电感L1,电感L1的一端连接运放器U3的输出端,电感L1的另一端连接运放器U4的同相输入端,并通过电容C9接地,运放器U4的反相输入端、输出端通过A/D转换器连接所述控制器。
通过以上技术方案,本实用新型的有益效果为:
1.本实用新型采用电磁传感器P1对流经电磁流量计内的流体进行测量,并将检测信号经RC滤波后降低外界尖峰干扰对检测信号的影响,三运放处理电路中形成RC带通滤波网络对信号检测电路的输出信号进行选频处理,从而有效滤除包括外界电磁干扰频率在内的无用信号,运放器U1、U2、U3运用差分放大原理对信号进行放大,有效消除电缆线内部产生的共模干扰,保证检测信号放大输出的精准度;
2.滤波跟随电路对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,使控制器接收检测信号时与电缆线形成电气隔离,保证信号处理的稳定性,最终经模数转换后送入控制器中进行运算得出流量测量值,有效提高电磁流量计的抗干扰性,测量值准确可靠。
附图说明
图1为本实用新型信号检测电路与三运放处理电路原理图。
图2为本实用新型滤波跟随电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种电磁流量计信号处理装置,包括信号检测电路、三运放处理电路和滤波跟随电路。信号检测电路包括电磁传感器P1,电磁传感器P1的检测信号经RC滤波后送入三运放处理电路中。三运放处理电路包括运放器U1、U2、U3,运放器U1、U2采用差模输入的形式对信号检测电路的输出信号进行放大,然后送入运放器U3的两个输入端进行差分放大。滤波跟随电路用于对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,最终送入控制器中对检测信号进行处理。
如图1所示,电磁传感器P1的电源端连接+5V电源和电容C1的一端,电磁传感器P1的信号输出端连接电容C1的另一端和电阻R1、电容C2的一端,电磁传感器P1的接地端与电阻R1、电容C2的另一端并联接地。其中,电阻R1与电容C2形成RC滤波对电磁传感器P1的检测信号进行降噪,降低外界尖峰干扰对检测信号的影响。
信号检测电路的输出信号送入三运放处理电路中进行信号增强处理,运放器U1的反相输入端连接电阻R4、R5、电容C4的一端,运放器U1的同相输入端接地,电阻R4的另一端连接电阻R2、R3、电容C3的一端,电阻R2的另一端连接电容C2的一端,电阻R3、电容C4的另一端连接运放器U1的输出端,电容C3的另一端接地,电阻R5的另一端连接运放器U2的反相输入端和电容C5的一端,运放器U2的同相输入端接地,运放器U2的输出端连接电容C5的另一端,并通过电阻R7连接电容C7的一端和运放器U3的同相输入端,运放器U1的输出端通过电阻R6连接电容C6的一端和运放器U3的反相输入端,电容C6、C7的另一端接地,运放器U3的反相输入端与输出端之间连接并联的电阻R8、电容C8。
三运放处理电路的具体工作原理为:电阻R2-R4与电容C3、C4形成RC带通滤波网络对信号检测电路的输出信号进行选频处理,从而有效滤除包括外界电磁干扰频率在内的无用信号,很好地抑制外界杂波干扰。RC带通滤波后的信号差模输入到运放器U1、U2中放大,然后运放器U1、U2的输出信号分别经RC低通滤波处理后送入运放器U3中,运放器U3运用差分放大原理对信号进行放大,有效消除电缆线内部产生的共模干扰,同时电阻R8、电容C8在运放器U3的处理过程中起到阻容反馈的作用,保证检测信号放大输出的精准度。
如图2所示,滤波跟随电路还包括电感L1,电感L1的一端连接运放器U3的输出端,电感L1的另一端连接运放器U4的同相输入端,并通过电容C9接地,运放器U4的反相输入端、输出端通过A/D转换器连接控制器。其中,电感L1与电容C9形成的LC滤波进一步提高检测信号的精度,运放器U4运用电压跟随器原理对LC滤波后的信号隔离输出,从而使控制器接收检测信号时与电缆线形成电气隔离,保证信号处理的稳定性。
本实用新型在具体使用时,电磁传感器P1对流经电磁流量计内的流体进行测量,并将检测信号经RC滤波后降低外界尖峰干扰对检测信号的影响,三运放处理电路中形成RC带通滤波网络对信号检测电路的输出信号进行选频处理,从而有效滤除包括外界电磁干扰频率在内的无用信号,运放器U1、U2、U3运用差分放大原理对信号进行放大,有效消除电缆线内部产生的共模干扰,保证检测信号放大输出的精准度。滤波跟随电路对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,保证信号处理的稳定性,最终经模数转换后送入控制器中进行运算得出流量测量值,有效提高电磁流量计的抗干扰性,测量值准确可靠。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型具体实施仅局限于此;对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说,在基于本实用新型技术方案思路前提下,所作的拓展以及操作方法、数据的替换,都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电磁流量计信号处理装置,包括信号检测电路、三运放处理电路和滤波跟随电路,其特征在于:所述信号检测电路包括电磁传感器,所述电磁传感器的检测信号经RC滤波后送入所述三运放处理电路中;所述三运放处理电路包括运放器U1、U2、U3,运放器U1、U2采用差模输入的形式对所述信号检测电路的输出信号进行放大,然后送入运放器U3的两个输入端进行差分放大;所述滤波跟随电路用于对运放器U3的输出信号进行LC滤波后送入运放器U4中隔离,最终送入控制器中对检测信号进行处理。
2.根据权利要求1所述的电磁流量计信号处理装置,其特征在于:所述电磁传感器的电源端连接+5V电源和电容C1的一端,所述电磁传感器的信号输出端连接电容C1的另一端和电阻R1、电容C2的一端,所述电磁传感器的接地端与电阻R1、电容C2的另一端并联接地。
3.根据权利要求2所述的电磁流量计信号处理装置,其特征在于:所述运放器U1的反相输入端连接电阻R4、R5、电容C4的一端,运放器U1的同相输入端接地,电阻R4的另一端连接电阻R2、R3、电容C3的一端,电阻R2的另一端连接电容C2的一端,电阻R3、电容C4的另一端连接运放器U1的输出端,电容C3的另一端接地,电阻R5的另一端连接运放器U2的反相输入端和电容C5的一端,运放器U2的同相输入端接地,运放器U2的输出端连接电容C5的另一端,并通过电阻R7连接电容C7的一端和运放器U3的同相输入端,运放器U1的输出端通过电阻R6连接电容C6的一端和运放器U3的反相输入端,电容C6、C7的另一端接地,运放器U3的反相输入端与输出端之间连接并联的电阻R8、电容C8。
4.根据权利要求3所述的电磁流量计信号处理装置,其特征在于:所述滤波跟随电路还包括电感L1,电感L1的一端连接运放器U3的输出端,电感L1的另一端连接运放器U4的同相输入端,并通过电容C9接地,运放器U4的反相输入端、输出端通过A/D转换器连接所述控制器。
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