JP2001235352A - 電磁流量計 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａ／Ｄ変換回路の数と作動回数を減らして消
費電流を小さくする。マイコンによる流量演算回路での
割算を無くして、小型の低消費電流のマイコンですませ
る。全く同一時期の励磁電流と信号電圧を使って流量信
号を得る。流量信号の精度を高める。 【解決手段】 電極２ａ−２ｂ間の起電力を差動増幅器
Ａ１で増幅して信号電圧Ｖ１とし、これをＡ／Ｄ変換回
路１４に入力する。前半周期はスイッチＳ１とＳ４を閉
じて、正方向励磁電流Ｉｆを流す。後半周期はスイッチ
Ｓ２とＳ３を閉じて逆方向励磁電流Ｉｆを流す。抵抗Ｒ
ｆで整流した励磁電流を得て、コンデンサＣ１にサンプ
ルホールドし、この電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換回
路１４の基準電圧端子に印加する。こうして励磁電流の
変化を補正したデジタル値ＰOUT を出力する。
費電流を小さくする。マイコンによる流量演算回路での
割算を無くして、小型の低消費電流のマイコンですませ
る。全く同一時期の励磁電流と信号電圧を使って流量信
号を得る。流量信号の精度を高める。 【解決手段】 電極２ａ−２ｂ間の起電力を差動増幅器
Ａ１で増幅して信号電圧Ｖ１とし、これをＡ／Ｄ変換回
路１４に入力する。前半周期はスイッチＳ１とＳ４を閉
じて、正方向励磁電流Ｉｆを流す。後半周期はスイッチ
Ｓ２とＳ３を閉じて逆方向励磁電流Ｉｆを流す。抵抗Ｒ
ｆで整流した励磁電流を得て、コンデンサＣ１にサンプ
ルホールドし、この電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換回
路１４の基準電圧端子に印加する。こうして励磁電流の
変化を補正したデジタル値ＰOUT を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導管の中の測定流
体に励磁電流により磁場を印加して、測定電極に発生す
る起電力を増幅した後、Ａ／Ｄ変換してマイコンに取り
込み、流量信号を演算する電磁流量計に関する。
体に励磁電流により磁場を印加して、測定電極に発生す
る起電力を増幅した後、Ａ／Ｄ変換してマイコンに取り
込み、流量信号を演算する電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電磁流量計で、特開平１１−１
３２８０５号公報で公知の２つの従来技術を以下に説明
する。
３２８０５号公報で公知の２つの従来技術を以下に説明
する。
【０００３】図５は第１の従来技術の回路図、図６は図
５の従来技術の動作を説明する波形図である。
５の従来技術の動作を説明する波形図である。
【０００４】この図において、導管１は内面が絶縁され
測定流体Ｑを流すことのできるものである。一対の測定
電極２ａ，２ｂは、導管１に絶縁して固定されたもの
で、測定流体Ｑと接続する。接続電極２ｃは、接地点Ｇ
と接続されて測定流体Ｑを接地する。励磁コイル３は、
導管１に近接して配置されたもので、測定流体Ｑに磁場
を印加する。励磁回路７は、抵抗Ｒ１を介して励磁コイ
ル３に励磁電流Ｉｆを供給するもので、矩形波電流を供
給している。
測定流体Ｑを流すことのできるものである。一対の測定
電極２ａ，２ｂは、導管１に絶縁して固定されたもの
で、測定流体Ｑと接続する。接続電極２ｃは、接地点Ｇ
と接続されて測定流体Ｑを接地する。励磁コイル３は、
導管１に近接して配置されたもので、測定流体Ｑに磁場
を印加する。励磁回路７は、抵抗Ｒ１を介して励磁コイ
ル３に励磁電流Ｉｆを供給するもので、矩形波電流を供
給している。
【０００５】差動増幅器Ａ１は、測定電極２ａ，２ｂに
発生した起電力（電極信号）を増幅して信号電圧Ｖ１と
して第１のＡ／Ｄ変換回路４に入力する。第１のＡ／Ｄ
変換回路４は入力された信号電圧Ｖ１をデジタル信号Ｖ
Ｄ１に変換する。
発生した起電力（電極信号）を増幅して信号電圧Ｖ１と
して第１のＡ／Ｄ変換回路４に入力する。第１のＡ／Ｄ
変換回路４は入力された信号電圧Ｖ１をデジタル信号Ｖ
Ｄ１に変換する。
【０００６】第２のＡ／Ｄ変換回路５は、励磁回路７の
励磁電流Ｉｆに比例した電流値信号Ｅｆを入力してデジ
タル信号ＶＤ２に変換する。
励磁電流Ｉｆに比例した電流値信号Ｅｆを入力してデジ
タル信号ＶＤ２に変換する。
【０００７】タイミング回路８は、Ａ／Ｄ変換回路４，
５並びに励磁回路７に対してタイミング信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｆ１を出力して、Ａ／Ｄ変換のタイミングや矩形波
励磁のタイミングを調整している。
５並びに励磁回路７に対してタイミング信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｆ１を出力して、Ａ／Ｄ変換のタイミングや矩形波
励磁のタイミングを調整している。
【０００８】マイコンで構成した流量演算回路６は、信
号電圧Ｖ１をＡ／Ｄ変換したデジタル信号ＶＤ１と、電
流値信号ＥｆをＡ／Ｄ変換したデジタル信号ＶＤ２を入
力して流量信号を演算する。
号電圧Ｖ１をＡ／Ｄ変換したデジタル信号ＶＤ１と、電
流値信号ＥｆをＡ／Ｄ変換したデジタル信号ＶＤ２を入
力して流量信号を演算する。
【０００９】図６は図５の従来技術の動作を説明する波
形図で、Ｉｆは励磁電流、Ｖ１は信号電圧、Ｄ１はＡ／
Ｄ変換回路４のサンプリング信号、即ちタイミング回路
８からＡ／Ｄ変換回路４に出力されるタイミング信号、
ＶＤ１はＡ／Ｄ変換回路４で信号電圧Ｖ１を変換したデ
ジタル信号、Ｄ２はＡ／Ｄ変換回路５のサンプリング信
号、即ちタイミング回路８からＡ／Ｄ変換回路５に出力
されるタイミング信号である。
形図で、Ｉｆは励磁電流、Ｖ１は信号電圧、Ｄ１はＡ／
Ｄ変換回路４のサンプリング信号、即ちタイミング回路
８からＡ／Ｄ変換回路４に出力されるタイミング信号、
ＶＤ１はＡ／Ｄ変換回路４で信号電圧Ｖ１を変換したデ
ジタル信号、Ｄ２はＡ／Ｄ変換回路５のサンプリング信
号、即ちタイミング回路８からＡ／Ｄ変換回路５に出力
されるタイミング信号である。
【００１０】励磁の前半周期において、Ａ／Ｄ変換する
タイミング信号Ｄ１ａに対応した信号電圧Ｖ１のＡ／Ｄ
変換値をＶＤ１ａ，後半周期におけるＡ／Ｄ変換のタイ
ミング信号Ｄ１ｂに対応した信号電圧Ｖ１のＡ／Ｄ変換
値をＶＤ１ｂとし、Ａ／Ｄ変換回路５に対する前半周期
のタイミング信号Ｄ２ａに対する電流値信号ＥｆのＡ／
Ｄ変換値をＥＤ２ａ，後半周期のタイミング信号Ｄ２ｂ
に対する電流値信号ＥｆのＡ／Ｄ変化値をＥＤ２ｂとし
て、 流量信号＝（ＶＤ１ａ−ＶＤ２ａ）／（ＥＤ２ａ−ＥＤ
２ｂ） の演算を行うことにより、励磁電流の変動を補正した正
しい流量信号を得ている。
タイミング信号Ｄ１ａに対応した信号電圧Ｖ１のＡ／Ｄ
変換値をＶＤ１ａ，後半周期におけるＡ／Ｄ変換のタイ
ミング信号Ｄ１ｂに対応した信号電圧Ｖ１のＡ／Ｄ変換
値をＶＤ１ｂとし、Ａ／Ｄ変換回路５に対する前半周期
のタイミング信号Ｄ２ａに対する電流値信号ＥｆのＡ／
Ｄ変換値をＥＤ２ａ，後半周期のタイミング信号Ｄ２ｂ
に対する電流値信号ＥｆのＡ／Ｄ変化値をＥＤ２ｂとし
て、 流量信号＝（ＶＤ１ａ−ＶＤ２ａ）／（ＥＤ２ａ−ＥＤ
２ｂ） の演算を行うことにより、励磁電流の変動を補正した正
しい流量信号を得ている。
【００１１】図７は第２の従来技術で、図５の第１の従
来技術のように２つのＡ／Ｄ変換回路の代りに１つのＡ
／Ｄ変換回路４Ａと、マルチプレクサＳＷを用いてい
る。タイミング回路８Ａは、Ａ／Ｄ変換回路４Ａと、マ
ルチプレクサＳＷと、励磁回路７にそれぞれタイミング
信号Ｄ３，Ｓ６，Ｆ１を出力する。
来技術のように２つのＡ／Ｄ変換回路の代りに１つのＡ
／Ｄ変換回路４Ａと、マルチプレクサＳＷを用いてい
る。タイミング回路８Ａは、Ａ／Ｄ変換回路４Ａと、マ
ルチプレクサＳＷと、励磁回路７にそれぞれタイミング
信号Ｄ３，Ｓ６，Ｆ１を出力する。
【００１２】図８は図７の従来技術の動作を説明する波
形図である。
形図である。
【００１３】励磁の前半周期には、時刻ｔ１からｔ３の
間マルチプレクサＳＷはタイミング信号Ｓ６によりｂ側
に接続され、Ａ／Ｄ変換回路４Ａには励磁電流Ｉｆに比
例した電流値信号Ｅｆが入力されて、タイミング信号Ｄ
３のタイミングＤ３ａでＡ／Ｄ変換値ＥＤ３ａに変換さ
れる。
間マルチプレクサＳＷはタイミング信号Ｓ６によりｂ側
に接続され、Ａ／Ｄ変換回路４Ａには励磁電流Ｉｆに比
例した電流値信号Ｅｆが入力されて、タイミング信号Ｄ
３のタイミングＤ３ａでＡ／Ｄ変換値ＥＤ３ａに変換さ
れる。
【００１４】時刻ｔ３からｔ５の間は、マルチプレクサ
ＳＷがａ側に接続され、Ａ／Ｄ変換回路４Ａには信号電
圧Ｖ１が入力され、タイミング信号Ｄ３のタイミングＤ
３ｃでＡ／Ｄ変換値ＶＤ３ｃに変換される。
ＳＷがａ側に接続され、Ａ／Ｄ変換回路４Ａには信号電
圧Ｖ１が入力され、タイミング信号Ｄ３のタイミングＤ
３ｃでＡ／Ｄ変換値ＶＤ３ｃに変換される。
【００１５】励磁の後半周期にも同様に、タイミング信
号Ｄ３のタイミングＤ３ｂで励磁電流Ｉｆに比例した電
流値信号ＥｆがＡ／Ｄ変換回路４Ａに入力されて、Ａ／
Ｄ変換値ＥＤ３ｂに変換され、信号電圧Ｖ１がタイミン
グ信号Ｄ３のタイミングＤ３ｄでＡ／Ｄ変換値ＶＤ３ｄ
に変換される。
号Ｄ３のタイミングＤ３ｂで励磁電流Ｉｆに比例した電
流値信号ＥｆがＡ／Ｄ変換回路４Ａに入力されて、Ａ／
Ｄ変換値ＥＤ３ｂに変換され、信号電圧Ｖ１がタイミン
グ信号Ｄ３のタイミングＤ３ｄでＡ／Ｄ変換値ＶＤ３ｄ
に変換される。
【００１６】マイコンを用いた演算回路６Ａでは、 流量信号＝（ＶＤ３ｃ−ＶＤ３ｄ）／（ＥＤ３ａ−ＥＤ
３ｂ） の演算が行われ、励磁電流の変動を補正した正しい流量
信号が得られる。
３ｂ） の演算が行われ、励磁電流の変動を補正した正しい流量
信号が得られる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】図５，図６の第１の従
来技術では、Ａ／Ｄ変換回路が２個必要であり、部品点
数が増大してコスト高になると共に、校正値を予め計算
する作業が煩雑になるという問題点がある。校正作業で
は、基準電源とマルチプレクサが必要となり、煩雑なの
である。
来技術では、Ａ／Ｄ変換回路が２個必要であり、部品点
数が増大してコスト高になると共に、校正値を予め計算
する作業が煩雑になるという問題点がある。校正作業で
は、基準電源とマルチプレクサが必要となり、煩雑なの
である。
【００１８】また、図７，図８の第２の従来技術では、
励磁電流に比例した電流値信号Ｅｆと信号電圧Ｖ１をＡ
／Ｄ変換するタイミングが違うため、励磁電流Ｉｆは時
刻ｔ２〜ｔ５の期間に亘り安定している必要があり、励
磁周波数の選定に制限が生じるという問題点があった。
更にまた、前記両従来技術では、励磁の１周期の間に４
回のＡ／Ｄ変換が必要であるため、Ａ／Ｄ変換に伴う消
費電力が増大するという問題点があった。そして、マイ
コンを用いた演算回路で割算処理が必要なため、高速動
作のできるマイコンを必要とし、この面からも消費電力
が増大するという問題点があった。
励磁電流に比例した電流値信号Ｅｆと信号電圧Ｖ１をＡ
／Ｄ変換するタイミングが違うため、励磁電流Ｉｆは時
刻ｔ２〜ｔ５の期間に亘り安定している必要があり、励
磁周波数の選定に制限が生じるという問題点があった。
更にまた、前記両従来技術では、励磁の１周期の間に４
回のＡ／Ｄ変換が必要であるため、Ａ／Ｄ変換に伴う消
費電力が増大するという問題点があった。そして、マイ
コンを用いた演算回路で割算処理が必要なため、高速動
作のできるマイコンを必要とし、この面からも消費電力
が増大するという問題点があった。
【００１９】そのため、低消費電流が要求される２線式
電磁流量計のような電磁流量計には使用できないという
欠点があった。
電磁流量計のような電磁流量計には使用できないという
欠点があった。
【００２０】上記に鑑み、本発明はこれらの問題点を解
消できる電磁流量計を提供することを目的とする。
消できる電磁流量計を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、励磁コイルに流れる励磁電流に
より測定流体中に発生した起電力を電極で検出し、差動
増幅器で増幅した後、Ａ／Ｄ変換してデジタル量に変換
し、このデジタル量から流量信号を演算して出力する電
磁流量計において、励磁電流の値に比例した電流値信号
をサンプルホールド回路でサンプリングして直流電圧と
した後、この直流電圧を前記Ａ／Ｄ変換回路の基準電圧
として使用することにより、励磁電流の変化を補正した
流量信号を得ることを特徴とする電磁流量計である。
に、請求項１の発明は、励磁コイルに流れる励磁電流に
より測定流体中に発生した起電力を電極で検出し、差動
増幅器で増幅した後、Ａ／Ｄ変換してデジタル量に変換
し、このデジタル量から流量信号を演算して出力する電
磁流量計において、励磁電流の値に比例した電流値信号
をサンプルホールド回路でサンプリングして直流電圧と
した後、この直流電圧を前記Ａ／Ｄ変換回路の基準電圧
として使用することにより、励磁電流の変化を補正した
流量信号を得ることを特徴とする電磁流量計である。
【００２２】請求項２の発明は、前記１の電磁流量計に
おいて、正逆両方向の励磁電流を流す励磁回路を有し、
整流された励磁電流が流れる励磁電流検出抵抗の両端電
圧をサンプルホールドすることを特徴とするものであ
る。
おいて、正逆両方向の励磁電流を流す励磁回路を有し、
整流された励磁電流が流れる励磁電流検出抵抗の両端電
圧をサンプルホールドすることを特徴とするものであ
る。
【００２３】そして請求項３の発明は、請求項１の電磁
流量計において、励磁回路は、ＯＮとＯＦＦの２値であ
って、ＯＮの期間の安定した時期の電流値をサンプルホ
ールドすることを特徴とするものである。
流量計において、励磁回路は、ＯＮとＯＦＦの２値であ
って、ＯＮの期間の安定した時期の電流値をサンプルホ
ールドすることを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に従って説明する。
を図面の実施例に従って説明する。
【００２５】〔実施例１〕図１は実施例１の回路図で、
図２はその動作を説明する波形図である。
図２はその動作を説明する波形図である。
【００２６】励磁コイル３に流れる励磁電流Ｉｆにより
導管１内の測定流体に磁場を印加する。一対の測定電極
２ａ，２ｂに発生した起電力（電極信号）は差動増幅器
Ａ１で増幅されて信号電圧Ｖ１としてＡ／Ｄ変換回路１
４に入力される。信号電圧Ｖ１は流速と励磁電流Ｉｆと
に比例した値であり、Ｋ１を比例定数として、 Ｖ１＝Ｋ１・ｅｓ・Ｉｆ ・・・（１） で表される。
導管１内の測定流体に磁場を印加する。一対の測定電極
２ａ，２ｂに発生した起電力（電極信号）は差動増幅器
Ａ１で増幅されて信号電圧Ｖ１としてＡ／Ｄ変換回路１
４に入力される。信号電圧Ｖ１は流速と励磁電流Ｉｆと
に比例した値であり、Ｋ１を比例定数として、 Ｖ１＝Ｋ１・ｅｓ・Ｉｆ ・・・（１） で表される。
【００２７】なお、ｅｓは電極信号である。
【００２８】励磁回路１７のスイッチＳ１とＳ４がタイ
ミング回路１８のタイミング信号Ｐ１でＯＮされると、
励磁コイル３には、図１に矢印Ｉｆで示すように、Ｖ+
からスイッチＳ１、励磁コイル３、スイッチＳ４，励磁
電流検出抵抗Ｒｆを通って励磁電流Ｉｆが正方向に流れ
る。次のタイミング信号Ｐ２でスイッチＳ２とＳ３がＯ
Ｎされると、励磁コイル３内を矢印と反対の図示左方
（逆方向）に励磁電流が流れる。励磁コイルＩｆの波形
は、図２に示すように励磁コイルのインダクタンスによ
る立ち上がりの遅れが見られる。
ミング回路１８のタイミング信号Ｐ１でＯＮされると、
励磁コイル３には、図１に矢印Ｉｆで示すように、Ｖ+
からスイッチＳ１、励磁コイル３、スイッチＳ４，励磁
電流検出抵抗Ｒｆを通って励磁電流Ｉｆが正方向に流れ
る。次のタイミング信号Ｐ２でスイッチＳ２とＳ３がＯ
Ｎされると、励磁コイル３内を矢印と反対の図示左方
（逆方向）に励磁電流が流れる。励磁コイルＩｆの波形
は、図２に示すように励磁コイルのインダクタンスによ
る立ち上がりの遅れが見られる。
【００２９】この励磁電流Ｉｆが励磁コイル３に流れる
ことにより、電極２ａと２ｂ間に流速と励磁電流により
比例した起電力（信号）が発生する。この起電力（信
号）は差動増幅器Ａ１で増幅されて前記（１）式の信号
電圧Ｖ１となる。この信号電圧Ｖ１は、図２のタイミン
グ信号Ｐ３のタイミングで、Ａ／Ｄ変換回路１４でデジ
タル値に変換される。
ことにより、電極２ａと２ｂ間に流速と励磁電流により
比例した起電力（信号）が発生する。この起電力（信
号）は差動増幅器Ａ１で増幅されて前記（１）式の信号
電圧Ｖ１となる。この信号電圧Ｖ１は、図２のタイミン
グ信号Ｐ３のタイミングで、Ａ／Ｄ変換回路１４でデジ
タル値に変換される。
【００３０】励磁回路１７の励磁電流検出抵抗Ｒｆには
図２のＶｆで示すような励磁電流を整流した波形が発生
し、図２のタイミング信号Ｐ４のタイミングでサンプル
ホールド回路２０のスイッチＳ５がＯＮして整流波形Ｖ
ｆの安定部分（図２では斜線で示す）がコンデンサＣ１
にホールドされる。
図２のＶｆで示すような励磁電流を整流した波形が発生
し、図２のタイミング信号Ｐ４のタイミングでサンプル
ホールド回路２０のスイッチＳ５がＯＮして整流波形Ｖ
ｆの安定部分（図２では斜線で示す）がコンデンサＣ１
にホールドされる。
【００３１】コンデンサＣ１にホールドされたこの直流
電圧は、１倍又は必要に応じた増幅度を持つインピーダ
ンス変換回路Ａ２でインピーダンス変換された基準電圧
Ｖｅとして、前記Ａ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子Ｖ
REF に入力される。この基準電圧Ｖｅは、比例定数Ｋ２
と励磁電流Ｉｆの積として次の（２）式で表される。
電圧は、１倍又は必要に応じた増幅度を持つインピーダ
ンス変換回路Ａ２でインピーダンス変換された基準電圧
Ｖｅとして、前記Ａ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子Ｖ
REF に入力される。この基準電圧Ｖｅは、比例定数Ｋ２
と励磁電流Ｉｆの積として次の（２）式で表される。
【００３２】Ｖｅ＝Ｋ２・Ｉｆ ・・・（２） Ａ／Ｄ変換回路１４は基準電圧端子ＶREF に印加される
基準電圧Ｖｅに反比例してＡ／Ｄ変換の出力値ＰOUT が
変化する。そして、Ａ／Ｄ変換の出力の最大値をＦｓと
すると、信号電圧即ちＡ／Ｄ変換回路１４のアナログ入
力Ｖ１が基準電圧Ｖｅと等しくなったときに、出力値Ｐ
OUT がＦｓになるように働くため、次の（３）式の関係
がある。
基準電圧Ｖｅに反比例してＡ／Ｄ変換の出力値ＰOUT が
変化する。そして、Ａ／Ｄ変換の出力の最大値をＦｓと
すると、信号電圧即ちＡ／Ｄ変換回路１４のアナログ入
力Ｖ１が基準電圧Ｖｅと等しくなったときに、出力値Ｐ
OUT がＦｓになるように働くため、次の（３）式の関係
がある。
【００３３】 ＰOUT ＝Ｆｓ・（Ｖ１／Ｖｅ） ・・・（３） （３）式のＶ１とＶｅに（１）式と（２）式を代入して
整理すると次の（４）式となる。
整理すると次の（４）式となる。
【００３４】 ＰOUT ＝Ｆｓ・（Ｋ１／Ｋ２）・ｅｓ ・・・（４） （４）式の右辺の常数Ｆｓ・（Ｋ１／Ｋ２）は一定であ
るから、Ａ／Ｄ変換回路１４の出力値ＰOUT は励磁電流
の変化に影響されない、流速だけに比例した値となる。
即ち、励磁電流の変化を補正した値となる。
るから、Ａ／Ｄ変換回路１４の出力値ＰOUT は励磁電流
の変化に影響されない、流速だけに比例した値となる。
即ち、励磁電流の変化を補正した値となる。
【００３５】この電磁流量計では、励磁電流Ｉｆが変化
すると、励磁電流Ｉｆに比例して信号電圧Ｖ１が（１）
式のように変化する。そして励磁電流Ｉｆの変化に伴っ
てＡ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子ＶREF にかかる基
準電圧Ｖｅも（２）式のように励磁電流Ｉｆに比例して
変化する。こうして、励磁電流Ｉｆの変化に伴い、信号
電圧Ｖ１と基準電圧Ｖｅとが同じ比率で増減するため、
Ａ／Ｄ変換回路の出力値であるＰOUT は励磁電流Ｉｆの
変化の影響を受けない。
すると、励磁電流Ｉｆに比例して信号電圧Ｖ１が（１）
式のように変化する。そして励磁電流Ｉｆの変化に伴っ
てＡ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子ＶREF にかかる基
準電圧Ｖｅも（２）式のように励磁電流Ｉｆに比例して
変化する。こうして、励磁電流Ｉｆの変化に伴い、信号
電圧Ｖ１と基準電圧Ｖｅとが同じ比率で増減するため、
Ａ／Ｄ変換回路の出力値であるＰOUT は励磁電流Ｉｆの
変化の影響を受けない。
【００３６】再度換言すると、Ａ／Ｄ変換回路１４で
は、（３）式で示すように信号電圧Ｖ１を励磁電流に対
応した基準電圧Ｖｅで割算した値が得られ、その出力値
ＰOUTは（４）式のように、励磁電流Ｉｆの変化に影響
されない安定した値となる。
は、（３）式で示すように信号電圧Ｖ１を励磁電流に対
応した基準電圧Ｖｅで割算した値が得られ、その出力値
ＰOUTは（４）式のように、励磁電流Ｉｆの変化に影響
されない安定した値となる。
【００３７】図の実施例１では、流量演算回路１６は図
２の信号電圧Ｖ１の値Ｖ１ａとＶ１ｂに対応したＡ／Ｄ
変換出力ＰOUT ＡとＰOUT Ｂを取り込んでＰOUT Ａ−Ｐ
OUTＢの引算から流量に比例した値とし、所定の流量単
位になるように演算して流量信号とする。
２の信号電圧Ｖ１の値Ｖ１ａとＶ１ｂに対応したＡ／Ｄ
変換出力ＰOUT ＡとＰOUT Ｂを取り込んでＰOUT Ａ−Ｐ
OUTＢの引算から流量に比例した値とし、所定の流量単
位になるように演算して流量信号とする。
【００３８】この実施例１では、流量演算回路１６とタ
イミング回路１８を分けて示したが、流量演算回路１６
はマイコンで構成するため、タイミング回路１８の出力
も同一のマイコンで作ることが可能である。
イミング回路１８を分けて示したが、流量演算回路１６
はマイコンで構成するため、タイミング回路１８の出力
も同一のマイコンで作ることが可能である。
【００３９】〔実施例２〕図３は実施例２の回路図で、
図４はその動作を説明する波形図である。
図４はその動作を説明する波形図である。
【００４０】この実施例は、励磁電流の１周期が、励磁
電流が流れるＯＮ期間と流れないＯＦＦ期間とからなる
点以外は前記実施例１と同じである。
電流が流れるＯＮ期間と流れないＯＦＦ期間とからなる
点以外は前記実施例１と同じである。
【００４１】図３の励磁回路２７はタイミング回路２８
からのタイミング信号Ｐ１で作動するスイッチＳ１がＯ
Ｎする期間だけ励磁電流Ｉｆが流れ、ＯＦＦの期間は励
磁電流を流さないように構成されている。
からのタイミング信号Ｐ１で作動するスイッチＳ１がＯ
Ｎする期間だけ励磁電流Ｉｆが流れ、ＯＦＦの期間は励
磁電流を流さないように構成されている。
【００４２】サンプルホールド回路２０のスイッチＳ５
は、タイミング信号Ｐ５によってＯＮし、励磁電流Ｉｆ
が流れている期間のうちの安定期間の値をコンデンサＣ
１にホールドする。このホールド値は図１と同様のイン
ピーダンス変換回路Ａ２でインピーダンス変換された基
準電圧Ｖｅ２としてＡ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子
ＶREF に入力される。
は、タイミング信号Ｐ５によってＯＮし、励磁電流Ｉｆ
が流れている期間のうちの安定期間の値をコンデンサＣ
１にホールドする。このホールド値は図１と同様のイン
ピーダンス変換回路Ａ２でインピーダンス変換された基
準電圧Ｖｅ２としてＡ／Ｄ変換回路１４の基準電圧端子
ＶREF に入力される。
【００４３】以上により、図３の実施例２では、有励磁
期間のＡ／Ｄ変換値から無励磁期間のＡ／Ｄ変換値を引
算するだけで、励磁電流の変化を除去した（即ち補正し
た）正しい流量信号が得られる。
期間のＡ／Ｄ変換値から無励磁期間のＡ／Ｄ変換値を引
算するだけで、励磁電流の変化を除去した（即ち補正し
た）正しい流量信号が得られる。
【００４４】
【発明の効果】本発明の電磁流量計は上述のように構成
されていて、励磁電流に比例した電圧をＡ／Ｄ変換回路
の基準電圧とするだけで、割算と同等の効果が得られる
ため、簡単な回路構成となり、Ａ／Ｄ変換回路も１個に
できた。
されていて、励磁電流に比例した電圧をＡ／Ｄ変換回路
の基準電圧とするだけで、割算と同等の効果が得られる
ため、簡単な回路構成となり、Ａ／Ｄ変換回路も１個に
できた。
【００４５】また、Ａ／Ｄ変換回路として、消費電流の
増加を伴うＡ／Ｄ変換期間が励磁の半周期に１回です
む。マイコンを用いる信号処理回路では割算が不要とな
り、流量演算は〔前半の値〕−〔後半の値〕の引算だけ
で良いので、消費電流の少ない小型のマイコンで良い。
そのため、流量計の消費電流が大幅に低減でき、特に低
消費電流が要求される２線電磁流量計にも適用可能にな
った。
増加を伴うＡ／Ｄ変換期間が励磁の半周期に１回です
む。マイコンを用いる信号処理回路では割算が不要とな
り、流量演算は〔前半の値〕−〔後半の値〕の引算だけ
で良いので、消費電流の少ない小型のマイコンで良い。
そのため、流量計の消費電流が大幅に低減でき、特に低
消費電流が要求される２線電磁流量計にも適用可能にな
った。
【００４６】更にまた、全く同一期間の励磁電流Ｉｆと
信号電圧Ｖ１を使って流量信号が得られるので、励磁電
流と電極信号相互の安定期間のずれに伴う演算誤差が生
じないため、高精度な流量信号が得られる。
信号電圧Ｖ１を使って流量信号が得られるので、励磁電
流と電極信号相互の安定期間のずれに伴う演算誤差が生
じないため、高精度な流量信号が得られる。
【図１】本発明の実施例の回路図である。
【図２】図１の実施例の動作を説明する波形図である。
【図３】本発明の他の実施例の回路図である。
【図４】図３の実施例の動作を説明する波形図である。
【図５】従来技術の回路図である。
【図６】図５の従来技術の動作を説明する波形図であ
る。
る。
【図７】他の従来技術の回路図である。
【図８】図７の従来技術の動作を説明する波形図であ
る。
る。
１ 導管 ２ａ，２ｂ 電極 ３ 励磁コイル Ａ１ 作動増幅器 Ａ２ インピーダンス変換回路 １４，２４ Ａ／Ｄ変換回路 １６ 流量演算回路 １７，２７ 励磁回路 １８，２８ タイミング回路 ２０ サンプルホールド回路
Claims (3)
- 【請求項１】 励磁コイルに流れる励磁電流により測定
流体中に発生した起電力を電極で検出し、差動増幅器で
増幅した後、Ａ／Ｄ変換してデジタル量に変換し、この
デジタル量から流量信号を演算して出力する電磁流量計
において、 励磁電流の値に比例した電流値信号をサンプルホールド
回路でサンプリングして直流電圧とした後、この直流電
圧を前記Ａ／Ｄ変換回路の基準電圧として使用すること
により、励磁電流の変化を補正した流量信号を得ること
を特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】 正逆両方向の励磁電流を流す励磁回路を
有し、整流された励磁電流が流れる励磁電流検出抵抗の
両端電圧をサンプルホールドすることを特徴とする請求
項１記載の電磁流量計。 - 【請求項３】 励磁回路は、ＯＮとＯＦＦの２値であっ
て、ＯＮの期間の安定した時期の電流値をサンプルホー
ルドすることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048859A JP2001235352A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048859A JP2001235352A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235352A true JP2001235352A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18570887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048859A Pending JP2001235352A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001235352A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016017945A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 横河電機株式会社 | 流量計及び絶縁劣化診断システム |
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
| CN108061582A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-22 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计的励磁电路以及电磁流量计 |
| US10712184B1 (en) | 2019-01-09 | 2020-07-14 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter assembly having independent coil drive and control system |
| US11365995B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-06-21 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter including auxiliary electrodes upstream and downstream of the pair of measuring electrodes and an adjustable brace |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000048859A patent/JP2001235352A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016017945A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 横河電機株式会社 | 流量計及び絶縁劣化診断システム |
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
| CN108061582A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-22 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计的励磁电路以及电磁流量计 |
| CN108061582B (zh) * | 2016-11-09 | 2019-12-03 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计的励磁电路以及电磁流量计 |
| US11365995B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-06-21 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter including auxiliary electrodes upstream and downstream of the pair of measuring electrodes and an adjustable brace |
| US10712184B1 (en) | 2019-01-09 | 2020-07-14 | Georg Fischer Signet Llc | Magnetic flowmeter assembly having independent coil drive and control system |
| CN111426356A (zh) * | 2019-01-09 | 2020-07-17 | 乔治费歇尔图章有限责任公司 | 具有独立线圈驱动和控制系统的磁性流量计组装件 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061122 |
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091027 |