CN214538077U - 一种电磁流量计的信号放大电路以及电磁流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁流量计的信号放大电路以及电磁流量计，电磁流量计的信号放大电路包括初级放大电路、滤波电路和末级放大电路，末级放大电路包括相互并联的第二放大电路和第三放大电路；初级放大电路包括第一运算放大器，第二放大电路包括第二运算放大器，第三放大电路包括第三运算放大器，第一运算放大器的同相输入端与流量信号输入端子连接，第一运算放大器的输出端与滤波电路的输入端连接，第二运算放大器的同相输入端和第三运算放大器的同相输入端分别与滤波电路的输出端连接，第二运算放大器的输出端和第三运算放大器的输出端分别与经流量信号输出端子连接。本实用新型的电路结构简单，产品成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种电磁流量计的信号放大电路以及电磁流量计。
背景技术
电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。
电磁流量计通过流量检测传感器检测测量导管的管体内的导电流体的流量信号，流量信号经过信号放大电路的放大处理后，输出至数据处理模块进行流量信号的分析处理。电磁流量计中对信号放大电路参数有较高的要求，例如要求信号放大电路为低功耗电路等。现有的电磁流量计的信号放大电路一般采用晶体管进行流量信号放大，并外接较多的电阻电容等器件对频率特性进行补偿，由此导致电路结构比较复杂，产品成本较高，因此，有必要进行进一步优化。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、成本较低的电磁流量计的信号放大电路以及电磁流量计。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种电磁流量计的信号放大电路，所述电磁流量计通过所述信号放大电路对从流量信号输入端子输入的流量信号进行放大，所述流量信号由安装于测量导管的管体上的流量检测传感器检测得到，之后所述流量信号经流量信号输出端子输出；
所述信号放大电路包括初级放大电路、滤波电路和末级放大电路，所述末级放大电路包括相互并联的第二放大电路和第三放大电路；
所述初级放大电路包括第一运算放大器，所述第二放大电路包括第二运算放大器，所述第三放大电路包括第三运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述流量信号输入端子连接，所述第一运算放大器的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端和第三运算放大器的同相输入端分别与所述滤波电路的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端和第三运算放大器的输出端分别与所述流量信号输出端子连接。
优选地，所述初级放大电路还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第五电阻的另一端接地。
优选地，所述第二放大电路还包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第三放大电路还包括第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端接地，所述第九电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第九电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接。
优选地，所述滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、第三运算放大器的同相输入端连接，所述第一电阻的一端与所述第一电容的所述另一端连接，所述第一电阻的另一端接地。
优选地，所述电磁流量计的信号放大电路还包括第二下拉电阻和第三下拉电阻，所述第二下拉电阻的一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、第三运算放大器的同相输入端连接，所述第二下拉电阻的另一端接地，所述第三下拉电阻的一端分别与所述第二运算放大器的输出端、第三运算放大器的输出端连接，所述第三下拉电阻的另一端接地。
优选地，所述第一运算放大器采用型号为LM124的低功耗运算放大器，所述第二运算放大器和第三运算放大器采用型号为LM224J 的低功耗运算放大器。
根据本实用新型的第二个方面，本实用新型还提供一种电磁流量计，包括上述第一个方面任意一项所述的电磁流量计的信号放大电路。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过设置初级放大电路和末级放大电路对流量检测传感器检测到的流量信号进行多级放大，同时通过设置滤波电路对初级放大后的流量信号进行滤波，初级放大电路采用运算放大器进行信号放大处理，且末级放大电路由两个采用运算放大器的放大电路并联构成自举复合放大电路，整体构成低电源、低功耗的信号放大电路，相对于现有技术中采用晶体管进行信号放大的信号放大电路，无需再外接电阻、电容对频率特性进行补偿，有效简化了电路结构，降低了产品成本。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本实用新型一实施例中电磁流量计的信号放大电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，本实施例提供一种电磁流量计的信号放大电路，电磁流量计通过信号放大电路对从流量信号输入端子Sin输入的流量信号进行放大，该流向信号由安装于测量导管的管体上的流量检测传感器检测得到，之后流量信号经流量信号输出端子Sout输出；信号放大电路包括初级放大电路1、滤波电路2和末级放大电路3，末级放大电路3包括相互并联的第二放大电路31和第三放大电路 32；初级放大电路1包括第一运算放大器U1，第二放大电路31包括第二运算放大器U2，第三放大电路32包括第三运算放大器U3，第一运算放大器U1的同相输入端与流量信号输入端子Sin连接，第一运算放大器U1的输出端与滤波电路2的输入端连接，第二运算放大器U2的同相输入端和第三运算放大器U3的同相输入端分别与滤波电路2的输出端连接，第二运算放大器U2的输出端和第三运算放大器U3的输出端分别与流量信号输出端子Sout连接。
下面参考图1对该电磁流量计的信号放大电路的工作原理进行介绍：
电磁流量计的测量导管上安装的流量检测传感器检测管体内的导电流体的流量信号，并通过流量信号输入端子Sin输入至初级放大电路1中的第一运算放大器U1进行信号放大处理，初级放大后的流量信号传输至滤波电路2进行干扰信号的过滤处理，过滤后的流量信号输入至末级放大电路3，末级放大电路3中并联的第二放大电路31中的第二运算放大器U2和第三放大电路32中的第三运算放大器U3构成的自举复合放大电路对过滤后的流量信号进行进一步放大处理，进一步放大后的流量信号再经流量信号输出端子Sout输出进行进一步的分析处理。
本实施例中，信号放大电路通过设置初级放大电路1和末级放大电路3对减量检测传感器检测到的流量信号进行多级放大，同时通过设置滤波电路2对初级放大后的流量信号进行滤波，初级放大电路1采用运算放大器进行信号放大处理，且末级放大电路3由两个采用运算放大器的放大电路并联构成自举复合放大电路，整体构成低电源、低功耗的信号放大电路，相对于现有技术中采用晶体管进行信号放大的信号放大电路，无需再外接电阻、电容对频率特性进行补偿，有效简化了电路结构，降低了产品成本。
在一个实施例中，初级放大电路1还包括第四电阻R4和第五电阻R5，第四电阻R4的一端与第一运算放大器U1的输出端连接，第四电阻R4的另一端与第一运算放大器U1的反相输入端连接，第五电阻R5的一端与第一运算放大器U1的反相输入端连接，第五电阻 R5的另一端接地。
在一个实施例中，第二放大电路31还包括第六电阻R6和第七电阻R7，第六电阻R6的一端与第二运算放大器U2的反相输入端连接，第六电阻R6的另一端接地，第七电阻R7的一端与第二运算放大器U2的输出端连接，第七电阻R7的另一端与第二运算放大器 U2的反相输入端连接；
第三放大电路32还包括第八电阻R8和第九电阻R9，第八电阻 R8的一端与第二运算放大器U2的反相输入端连接，第八电阻R8 的另一端接地，第九电阻R9的一端与第二运算放大器U2的输出端连接，第九电阻R9的另一端与第二运算放大器U2的反相输入端连接。
在一个实施例中，滤波电路2包括第一电容C1和第一电阻R1，第一电容C1的一端与第一运算放大器U1的输出端连接，第一电容 C1的另一端分别与第二运算放大器U2的同相输入端、第三运算放大器U3的同相输入端连接，第一电阻R1的一端与第一电容C1的另一端连接，第一电阻R1的另一端接地。
在一个实施例中，电磁流量计的信号放大电路还包括第二下拉电阻R2和第三下拉电阻R3，第二下拉电阻R2的一端分别与第二运算放大器U2的同相输入端、第三运算放大器U3的同相输入端连接，第二下拉电阻R2的另一端接地，第三下拉电阻R3的一端分别与第二运算放大器U2的输出端、第三运算放大器U3的输出端连接，第三下拉电阻R3的另一端接地。通过设置下拉电阻实现电阻匹配，抑制反射波干扰，提高流量信号的电压准位。
在一个实施例中，第一运算放大器U1采用型号为LM124的低功耗运算放大器，第二运算放大器U2和第三运算放大器U3采用型号为LM224J的低功耗运算放大器。LM124和LM224J均为低功耗运算放大器，具有电源电压范围宽，静态功耗小，价格低廉等优点，适于本实用新型。
本实用新型实施例还提供一种电磁流量计，包括上述任意实施例中电磁流量计的信号放大电路。由于该电磁流量计采用了本实用新型实施例提供的信号放大电路，因此同样具备该信号放大电路所具有的有益效果。
本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种电磁流量计的信号放大电路，所述电磁流量计通过所述信号放大电路对从流量信号输入端子输入的流量信号进行放大，所述流量信号由安装于测量导管的管体上的流量检测传感器检测得到，之后所述流量信号经流量信号输出端子输出，其特征在于，
所述信号放大电路包括初级放大电路、滤波电路和末级放大电路，所述末级放大电路包括相互并联的第二放大电路和第三放大电路；
所述初级放大电路包括第一运算放大器，所述第二放大电路包括第二运算放大器，所述第三放大电路包括第三运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述流量信号输入端子连接，所述第一运算放大器的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端和第三运算放大器的同相输入端分别与所述滤波电路的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端和第三运算放大器的输出端分别与所述流量信号输出端子连接。
2.根据权利要求1所述的电磁流量计的信号放大电路，其特征在于，所述初级放大电路还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第五电阻的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的电磁流量计的信号放大电路，其特征在于，所述第二放大电路还包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第三放大电路还包括第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端接地，所述第九电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第九电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的电磁流量计的信号放大电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、第三运算放大器的同相输入端连接，所述第一电阻的一端与所述第一电容的所述另一端连接，所述第一电阻的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的电磁流量计的信号放大电路，其特征在于，还包括第二下拉电阻和第三下拉电阻，所述第二下拉电阻的一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、第三运算放大器的同相输入端连接，所述第二下拉电阻的另一端接地，所述第三下拉电阻的一端分别与所述第二运算放大器的输出端、第三运算放大器的输出端连接，所述第三下拉电阻的另一端接地。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的电磁流量计的信号放大电路，其特征在于，所述第一运算放大器采用型号为LM124的低功耗运算放大器，所述第二运算放大器和第三运算放大器采用型号为LM224J的低功耗运算放大器。
7.一种电磁流量计，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的电磁流量计的信号放大电路。
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