DE102006007394B4 - Vermeidung von Übersteuerung der Auswerteelektronik von Spannungsspitzen bei magnetisch-induktiven Durchflussmessern - Google Patents

Vermeidung von Übersteuerung der Auswerteelektronik von Spannungsspitzen bei magnetisch-induktiven Durchflussmessern Download PDF

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Abstract

Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Übersteuerungen von magnetisch-induktiven Durchflussmessern, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleingangsschaltung (1) mit zusätzlichen Spannungsbegrenzungsdioden (10) hinter den Impedanzwandlern versehen ist, derart, das mögliche Störspitzen an einem Durchsteuern in den nachgeschalteten Verstärker der Auswerteelektronik gehindert werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf das bekannte Messprinzip, dass bei magnetischen induktiven Durchflussmessern (IDM) zur Anwendung kommt. Der zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit ausgenutzte physikalische Effekt ist das Induktionsgesetz. Wird ein elektrisch leitfähiger Messstoff
  • Durch ein Magnetfeld B → geleitet, so entsteht im Messstoff ein elektrisches Feld E → senkrecht zur Strömungsrichtung v → und zur Magnetfeldrichtung.
  • Die Erfindung betrifft ein elektronische Schaltungsvariante, die es ermöglicht Störspannungsspitzen Ustör, die den Nutzsignalen der Signalspannung Uo additiv überlagert sein können und damit zur Übersteuerung der Auswerteelektronik führen, zu eliminieren.
  • Wird eine Auswerteelektronik übersteuert, so ist während der Übersteuerung der Messwert nicht mehr bestimmbar. Stand der Technik ist heute durch nachgeschaltete Filterfunktionen den Messwert so lange zu halten, bis wieder ungestörte Messwerte vorliegen. Nachteilig bei der vor genannten Methode ist die erhöhte Ansprechzeit des Messsystems. Signalspannung Uo = k vBD + Ustör
  • D ist dabei bekanntermaßen der Durchmesser des Rohres des Durchflussmessers.
  • Aus der DE 29 41 383 A1 ist ein magnetisch induktiver Durchflußmesser zu entnehmen, bei dem der Eingang des Verstärkers über einen periodisch betätigbaren Schalter mit Null-Potential verbindbar ist, um den Einfluss von Störimpulsen mit hoher Amplitude auf den Verstärker zu reduzieren. Diese Anordnung ist relativ aufwändig.
  • Aus der US 2002/0117009 A1 sowie aus der US 6505517 B1 sind Verfahren zum Erkennen einer Übersteuerung bekannt. Hierbei werden relativ aufwändige Schaltungsanordnungen verwendet.
  • Aus Patent Abstracts of Japan JP 06111175 A sind Abschirmungen bekannt, die aber nur unzureichend effektiv sind, um Störspitzen zu eliminieren.
  • Aus der DE 35 28 230 A1 ist eine Schaltungsanordnung bekannt mit einem Wechselspannungsübertrager, bei welchem ein aufwändige Diodenschaltung zur Störspannungssperrung eingesetzt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Messverfahren auftretenden Störspitzen stärker zu dämpfen um den nachfolgenden Verstärker zu schützen.
  • Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruches gelöst.
  • Im nachfolgenden ist eine mögliche Variante zur Eliminierung von dem Nutzsignal überlagerten Störspitzen als elektrisches Schaltbild dargestellt und beschrieben.
  • Die Idee zur Erfindung ist nun, die im Schaltbild dargestellte Signaleingangsschaltung 1 mit zusätzlichen Spannungsbegrenzungsdioden 10 hinter den Impedanzwandlern zu versehen, derart, das mögliche Störspitzen an einem Durchsteuern in den nachgeschalteten Verstärker der Auswerteelektronik gehindert werden.
  • Üblicherweise werden Impedanzwandler mit einer Verstärkung von 1 betrieben. Zur Auswertung der sehr kleinen Signalspannungen ist es erforderlich, mit den nachfolgenden Verstärkerstufen der Auswerteelektronik die Signalspannung um ein Vielfaches zu verstärken. Auftretende Störspitzen sind in der Regel um ein Vielfaches größer als die Signalspannung und können so zur Übersteuerung der Verstärker führen.
  • Mit der dargestellten Schaltungsvariante wird es möglich die Störspitzen von den Verstärkerstufen zu eliminieren, sodass keine Übersteuerung und somit auch keine Störung des Messbetriebs auftreten kann.

Claims (1)

  1. Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Übersteuerungen von magnetisch-induktiven Durchflussmessern, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleingangsschaltung (1) mit zusätzlichen Spannungsbegrenzungsdioden (10) hinter den Impedanzwandlern versehen ist, derart, das mögliche Störspitzen an einem Durchsteuern in den nachgeschalteten Verstärker der Auswerteelektronik gehindert werden.
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