JP2001281029A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁流量計の励磁回路におけるＤＣ−ＤＣコ
ンバータを昇降圧型にして発熱を抑えると共に励磁電流
の立ち上がりを速くした電磁流量計を提供する。 【解決手段】 励磁駆動電源を所定の励磁電圧に変換す
るＤＣ−ＤＣコンバータと、この励磁電圧を供給源とし
て測定流量に対応する起電力を検出するために励磁コイ
ルに流す励磁電流の向きと時間を制御している励磁測定
回路と、励磁コイルに一定の電流が流れるように制御す
る定電流回路とからなる電磁流量計であって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータにより生成する励磁電圧は、励磁コイルが
無励磁の時には励磁駆動電源より降圧の電圧にし、励磁
コイルが無励磁の時から励磁立ち上げ時には励磁駆動電
源よりも高い昇圧の電圧にする。
ンバータを昇降圧型にして発熱を抑えると共に励磁電流
の立ち上がりを速くした電磁流量計を提供する。 【解決手段】 励磁駆動電源を所定の励磁電圧に変換す
るＤＣ−ＤＣコンバータと、この励磁電圧を供給源とし
て測定流量に対応する起電力を検出するために励磁コイ
ルに流す励磁電流の向きと時間を制御している励磁測定
回路と、励磁コイルに一定の電流が流れるように制御す
る定電流回路とからなる電磁流量計であって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータにより生成する励磁電圧は、励磁コイルが
無励磁の時には励磁駆動電源より降圧の電圧にし、励磁
コイルが無励磁の時から励磁立ち上げ時には励磁駆動電
源よりも高い昇圧の電圧にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁流量計に関す
るものであり、詳しくは測定流量を起電力により測定す
る励磁コイルに供給する励磁駆動電源を制御するＤＣ−
ＤＣコンバータの改良に関する。
るものであり、詳しくは測定流量を起電力により測定す
る励磁コイルに供給する励磁駆動電源を制御するＤＣ−
ＤＣコンバータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術における電磁流量計の励磁回路
は、図６に示すように、プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘ
を端子Ｔ１に、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを端子
Ｔ２に接続し、端子Ｔ１、Ｔ２には、降圧型ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１０Ａと、定電流回路２０と、励磁測定回路
３０が接続されている。
は、図６に示すように、プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘ
を端子Ｔ１に、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを端子
Ｔ２に接続し、端子Ｔ１、Ｔ２には、降圧型ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１０Ａと、定電流回路２０と、励磁測定回路
３０が接続されている。
【０００３】降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａは、プ
ラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘを供給する端子Ｔ１をスイ
ッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ１のドレーン側に接続し、そ
のソース側がコイルＬ１の一端に接続し、コイルＬ１の
他端をコンデンサＣ１の一端に接続してある。又、マイ
ナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを供給する端子Ｔ２をコン
デンサＣ１の他端側に接続すると共に、ダイオードＤ１
のアノード側を端子Ｔ２側にカソード側を、スイッチン
グ素子Ｑ１のソース側とコイルＬ１の一端との間に接続
した構成となっている。更に、スイッチング素子Ｑ１の
ゲートは励磁電圧制御回路１１に接続されている。この
コンデンサＣ１はコイルＬ１の逆起電力により降圧した
電荷を蓄えて励磁電圧Ｖｅを生成するコンデンサであ
り、励磁電圧制御回路１１は励磁コイルＬｅｘが励磁時
にスイッチング素子Ｑ１をオンにするように制御する回
路である。
ラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘを供給する端子Ｔ１をスイ
ッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ１のドレーン側に接続し、そ
のソース側がコイルＬ１の一端に接続し、コイルＬ１の
他端をコンデンサＣ１の一端に接続してある。又、マイ
ナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを供給する端子Ｔ２をコン
デンサＣ１の他端側に接続すると共に、ダイオードＤ１
のアノード側を端子Ｔ２側にカソード側を、スイッチン
グ素子Ｑ１のソース側とコイルＬ１の一端との間に接続
した構成となっている。更に、スイッチング素子Ｑ１の
ゲートは励磁電圧制御回路１１に接続されている。この
コンデンサＣ１はコイルＬ１の逆起電力により降圧した
電荷を蓄えて励磁電圧Ｖｅを生成するコンデンサであ
り、励磁電圧制御回路１１は励磁コイルＬｅｘが励磁時
にスイッチング素子Ｑ１をオンにするように制御する回
路である。
【０００４】定電流回路２０は、コンデンサＣ１に蓄え
られた降圧電圧である励磁電圧Ｖｅに基づいて一定の定
電流を励磁コイルＬｅｘに供給するものであり、コンデ
ンサＣ１の一端に抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑ２のドレイン側が接続し、そのソース側が
励磁回路のスイッチング素子Ｑｅｘ１及びＱｅｘ２のド
レイン側に接続している。そして、スイッチング素子Ｑ
２のベース側には励磁電流制御回路２１が接続されてい
る。
られた降圧電圧である励磁電圧Ｖｅに基づいて一定の定
電流を励磁コイルＬｅｘに供給するものであり、コンデ
ンサＣ１の一端に抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑ２のドレイン側が接続し、そのソース側が
励磁回路のスイッチング素子Ｑｅｘ１及びＱｅｘ２のド
レイン側に接続している。そして、スイッチング素子Ｑ
２のベース側には励磁電流制御回路２１が接続されてい
る。
【０００５】励磁測定回路３０は、コンデンサＣ１の両
端に接続され、測定流量を起電力により測定する励磁コ
イルＬｅｘを有する回路であり、励磁コイルＬｅｘに流
す励磁電流の向きと時間を制御するスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑｅｘ１、Ｑｅｘ２、Ｑｅｘ３、Ｑｅｘ４及
び励磁タイミング回路３１とから構成されている。
端に接続され、測定流量を起電力により測定する励磁コ
イルＬｅｘを有する回路であり、励磁コイルＬｅｘに流
す励磁電流の向きと時間を制御するスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑｅｘ１、Ｑｅｘ２、Ｑｅｘ３、Ｑｅｘ４及
び励磁タイミング回路３１とから構成されている。
【０００６】このような接続状態を有する電磁流量計に
おいて、励磁コイルＬｅｘに一定の定電流を流している
時、定電流回路２０のスイッチング素子Ｑ２に励磁駆動
電源Ｖｅｘ（１００ボルト以上）がかかると発熱が大き
くなるため、降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで降圧
した励磁電圧Ｖｅを供給するようにして発熱を抑えてい
る。ここで、励磁駆動電源Ｖｅｘを高電圧に維持するの
は励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の立ち上がりを
速くさせるためである。
おいて、励磁コイルＬｅｘに一定の定電流を流している
時、定電流回路２０のスイッチング素子Ｑ２に励磁駆動
電源Ｖｅｘ（１００ボルト以上）がかかると発熱が大き
くなるため、降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで降圧
した励磁電圧Ｖｅを供給するようにして発熱を抑えてい
る。ここで、励磁駆動電源Ｖｅｘを高電圧に維持するの
は励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の立ち上がりを
速くさせるためである。
【０００７】このような構成からなるＤＣ−ＤＣコンバ
ータの動作は、先ず、スイッチング素子Ｑ１がオンする
と、励磁回路電源Ｖｅｘから実線矢印で示したルート方
向に電流ｉ１が流れる。スイッチング素子Ｑ１がオフす
ると、コイルＬ１から蓄えられたエネルギーが点線矢印
で示されたルート方向に電流ｉ２が流れる。電流ｉ１、
ｉ２が流れることで、コンデンサＣ１に電荷が蓄えられ
励磁電圧Ｖｅが発生する。スイッチング素子Ｑ１のオン
／オフのデューテイを制御することでコンデンサＣ１に
蓄えられる励磁電圧Ｖｅを一定にすることができる。
ータの動作は、先ず、スイッチング素子Ｑ１がオンする
と、励磁回路電源Ｖｅｘから実線矢印で示したルート方
向に電流ｉ１が流れる。スイッチング素子Ｑ１がオフす
ると、コイルＬ１から蓄えられたエネルギーが点線矢印
で示されたルート方向に電流ｉ２が流れる。電流ｉ１、
ｉ２が流れることで、コンデンサＣ１に電荷が蓄えられ
励磁電圧Ｖｅが発生する。スイッチング素子Ｑ１のオン
／オフのデューテイを制御することでコンデンサＣ１に
蓄えられる励磁電圧Ｖｅを一定にすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術における電磁流量計の励磁回路におけるＤＣ
−ＤＣコンバータは、定電流回路のスイッチング素子Ｑ
２の発熱を抑えるために使用されているため、励磁駆動
電源＋Ｖｅｘの降圧機能しか持っていない。従って、励
磁電流立ち上げ時間は、励磁駆動電源＋Ｖｅｘの電圧で
決まってしまうため、励磁コイルＬｅｘ、励磁駆動電源
＋Ｖｅｘが同じならば励磁電流立ち上げ時間を速くする
ことができないという問題がある。
た従来技術における電磁流量計の励磁回路におけるＤＣ
−ＤＣコンバータは、定電流回路のスイッチング素子Ｑ
２の発熱を抑えるために使用されているため、励磁駆動
電源＋Ｖｅｘの降圧機能しか持っていない。従って、励
磁電流立ち上げ時間は、励磁駆動電源＋Ｖｅｘの電圧で
決まってしまうため、励磁コイルＬｅｘ、励磁駆動電源
＋Ｖｅｘが同じならば励磁電流立ち上げ時間を速くする
ことができないという問題がある。
【０００９】従って、励磁回路におけるＤＣ−ＤＣコン
バータにおける励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の
立ち上げ時間を速くすることに解決しなければならない
課題を有する。
バータにおける励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の
立ち上げ時間を速くすることに解決しなければならない
課題を有する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る電磁流量計は次に示す構成にすること
である。
に、本発明に係る電磁流量計は次に示す構成にすること
である。
【００１１】（１）励磁駆動電源を所定の電圧である励
磁電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該励磁電圧
を供給源として測定流量に対応する起電力を検出するた
めの励磁コイルに一定の定電流が流れるように制御する
定電流回路と、前記励磁コイルに流す励磁電流の向きと
時間を制御している励磁測定回路とからなる電磁流量計
であって、前記ＤＣ−ＤＣコンバータにより生成する励
磁電圧は、前記励磁コイルが電流値一定の励磁の時には
前記励磁駆動電源より降圧の電圧にし、前記励磁コイル
が無励磁の時から励磁立ち上げ時には前記励磁駆動電源
よりも高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電磁流量
計。 （２）上記（１）における電磁流量計において、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータは、前記励磁コイルに流す励磁電流
に同期させて昇降圧の励磁電圧を生成することを特徴と
する電磁流量計。 （３）上記（１）又は（２）における電磁流量計におい
て、前記励磁駆動電源は励磁の時には前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータが動作しない低電圧にしておき、無励磁の時は
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの励磁電圧は前記励磁駆動電
源よりも高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電磁流
量計。
磁電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該励磁電圧
を供給源として測定流量に対応する起電力を検出するた
めの励磁コイルに一定の定電流が流れるように制御する
定電流回路と、前記励磁コイルに流す励磁電流の向きと
時間を制御している励磁測定回路とからなる電磁流量計
であって、前記ＤＣ−ＤＣコンバータにより生成する励
磁電圧は、前記励磁コイルが電流値一定の励磁の時には
前記励磁駆動電源より降圧の電圧にし、前記励磁コイル
が無励磁の時から励磁立ち上げ時には前記励磁駆動電源
よりも高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電磁流量
計。 （２）上記（１）における電磁流量計において、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータは、前記励磁コイルに流す励磁電流
に同期させて昇降圧の励磁電圧を生成することを特徴と
する電磁流量計。 （３）上記（１）又は（２）における電磁流量計におい
て、前記励磁駆動電源は励磁の時には前記ＤＣ−ＤＣコ
ンバータが動作しない低電圧にしておき、無励磁の時は
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの励磁電圧は前記励磁駆動電
源よりも高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電磁流
量計。
【００１２】このように、励磁コイルが無励磁の時に
は、励磁コイルを供給する電圧を降圧の電圧にし、励磁
の時には昇圧の電圧にすることによって定電流回路の発
熱を抑えることができると共に励磁コイルに供給する励
磁電流の立ち上げを速くすることができるようになる。
は、励磁コイルを供給する電圧を降圧の電圧にし、励磁
の時には昇圧の電圧にすることによって定電流回路の発
熱を抑えることができると共に励磁コイルに供給する励
磁電流の立ち上げを速くすることができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁流量計に
おける励磁回路の実施の形態について、図面を参照して
説明する。尚、従来技術で説明したものと同様のものに
は同じ符号を付与して説明する。
おける励磁回路の実施の形態について、図面を参照して
説明する。尚、従来技術で説明したものと同様のものに
は同じ符号を付与して説明する。
【００１４】電磁流量計における励磁回路のＤＣ−ＤＣ
コンバータは、昇圧と降圧の２つの機能を有する構成と
なっている。この励磁回路は、図１（昇圧時）及び図２
（降圧時）に示すように、プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅ
ｘを端子Ｔ１に、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを端
子Ｔ２に接続し、端子Ｔ１、Ｔ２には、昇降圧型ＤＣ−
ＤＣコンバータ１０Ａと、定電流回路２０と、励磁測定
回路３０が接続されている。
コンバータは、昇圧と降圧の２つの機能を有する構成と
なっている。この励磁回路は、図１（昇圧時）及び図２
（降圧時）に示すように、プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅ
ｘを端子Ｔ１に、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘを端
子Ｔ２に接続し、端子Ｔ１、Ｔ２には、昇降圧型ＤＣ−
ＤＣコンバータ１０Ａと、定電流回路２０と、励磁測定
回路３０が接続されている。
【００１５】昇降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａは、
プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘを供給する端子Ｔ１をス
イッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ１のドレーン側に接続し、
そのソース側がコイルＬ１の一端に接続し、コイルＬ１
の他端をダイオードＤ２を介してコンデンサＣ１の一端
に接続してある。又、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘ
を供給する端子Ｔ２をコンデンサＣ１の他端側に接続す
ると共に、ダイオードＤ１のアノード側を端子Ｔ２側に
カソード側を、スイッチング素子Ｑ１のソース側とコイ
ルＬ１の一端との間に接続した構成となっている。更
に、加えてスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ３のドレイン
側が、コイルＬ１の他端とダイオードＤ２のアノード側
との間に接続し、そのソース側が端子Ｔ２に接続してあ
る。そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３のゲートは励
磁電圧制御回路１１に接続されている。このコンデンサ
Ｃ１はコイルＬ１の逆起電力により降圧した電荷を蓄え
ると共に励磁コイルＬｅｘの励磁時には昇圧した電圧と
なる励磁電圧を生成するコンデンサである。
プラス側励磁駆動電源＋Ｖｅｘを供給する端子Ｔ１をス
イッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ１のドレーン側に接続し、
そのソース側がコイルＬ１の一端に接続し、コイルＬ１
の他端をダイオードＤ２を介してコンデンサＣ１の一端
に接続してある。又、マイナス側励磁駆動電源−Ｖｅｘ
を供給する端子Ｔ２をコンデンサＣ１の他端側に接続す
ると共に、ダイオードＤ１のアノード側を端子Ｔ２側に
カソード側を、スイッチング素子Ｑ１のソース側とコイ
ルＬ１の一端との間に接続した構成となっている。更
に、加えてスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ３のドレイン
側が、コイルＬ１の他端とダイオードＤ２のアノード側
との間に接続し、そのソース側が端子Ｔ２に接続してあ
る。そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３のゲートは励
磁電圧制御回路１１に接続されている。このコンデンサ
Ｃ１はコイルＬ１の逆起電力により降圧した電荷を蓄え
ると共に励磁コイルＬｅｘの励磁時には昇圧した電圧と
なる励磁電圧を生成するコンデンサである。
【００１６】定電流回路２０は、コンデンサＣ１に蓄え
られた降圧電圧である励磁電圧に基づいて一定の定電流
を励磁コイルに供給するものであり、コンデンサＣ１の
一端に抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ
２のドレイン側が接続し、そのソース側が励磁測定回路
３０のスイッチング素子Ｑｅｘ１及びＱｅｘ２のドレイ
ン側に接続している。そして、スイッチング素子Ｑ２の
ベース側には励磁電流制御回路２１が接続されている。
られた降圧電圧である励磁電圧に基づいて一定の定電流
を励磁コイルに供給するものであり、コンデンサＣ１の
一端に抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ
２のドレイン側が接続し、そのソース側が励磁測定回路
３０のスイッチング素子Ｑｅｘ１及びＱｅｘ２のドレイ
ン側に接続している。そして、スイッチング素子Ｑ２の
ベース側には励磁電流制御回路２１が接続されている。
【００１７】励磁測定回路３０は、コンデンサＣ１の両
端に接続され、測定流量を起電力により測定する励磁コ
イルＬｅｘを有する回路であり、励磁コイルＬｅｘに流
す励磁電流の向きと時間を制御するスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑｅｘ１、Ｑｅｘ２、Ｑｅｘ３、Ｑｅｘ４及
び励磁タイミング回路とから構成されている。
端に接続され、測定流量を起電力により測定する励磁コ
イルＬｅｘを有する回路であり、励磁コイルＬｅｘに流
す励磁電流の向きと時間を制御するスイッチング素子
（ＦＥＴ）Ｑｅｘ１、Ｑｅｘ２、Ｑｅｘ３、Ｑｅｘ４及
び励磁タイミング回路とから構成されている。
【００１８】このような構成からなる電磁流量計の励磁
回路において、昇圧時には、図１に示すように、励磁電
圧制御回路１１の制御によりスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
３を同時にオンする。そうすると、実線矢印ｉ１に示す
ルート方向に電流が流れる。次に、スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ３を同時にオフするとコイルＬ１に逆起電力が発
生し、点線矢印ｉ２で示したルート方向に電流が流れ
る。コイルＬ１で発生する逆起電力は、Ｌ１・ｄｉ／ｄ
ｔの電圧が発生することになる。このようにして、スイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ３のオン／オフ切換えにより、コ
イルＬ１の両端には励磁駆動電源Ｖｅｘより高い電圧
（励磁電圧Ｖｅ）が発生するので、コンデンサＣ１に励
磁駆動電源Ｖｅｘより高い励磁電圧Ｖｅを発生させるこ
とができる。このスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３のオン／
オフデューテイを変えることによって、コンデンサＣ１
に発生する励磁電圧Ｖｅが励磁駆動電源Ｖｅｘより高い
電圧となるように制御することができるのである。
回路において、昇圧時には、図１に示すように、励磁電
圧制御回路１１の制御によりスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
３を同時にオンする。そうすると、実線矢印ｉ１に示す
ルート方向に電流が流れる。次に、スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ３を同時にオフするとコイルＬ１に逆起電力が発
生し、点線矢印ｉ２で示したルート方向に電流が流れ
る。コイルＬ１で発生する逆起電力は、Ｌ１・ｄｉ／ｄ
ｔの電圧が発生することになる。このようにして、スイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ３のオン／オフ切換えにより、コ
イルＬ１の両端には励磁駆動電源Ｖｅｘより高い電圧
（励磁電圧Ｖｅ）が発生するので、コンデンサＣ１に励
磁駆動電源Ｖｅｘより高い励磁電圧Ｖｅを発生させるこ
とができる。このスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３のオン／
オフデューテイを変えることによって、コンデンサＣ１
に発生する励磁電圧Ｖｅが励磁駆動電源Ｖｅｘより高い
電圧となるように制御することができるのである。
【００１９】降圧時においては、図２に示すように、励
磁電圧制御回路１１の制御によりスイッチング素子Ｑ３
をオフの状態で、スイッチング素子Ｑ１をオンすると、
実線矢印ｉ１に示すルート方向に電流が流れる。スイッ
チング素子Ｑ３をオフのままスイッチング素子Ｑ１をオ
フにすると、コイルＬ１に逆起電力が発生し、点線矢印
ｉ２で示したルート方向に電流が流れる。電流ｉ１、ｉ
２が流れることでコンデンサＣ１に電荷が蓄えられ励磁
電圧Ｖｅが発生する。従来例と同様に、スイッチング素
子Ｑ１のオン／オフデューテイを制御することでコンデ
ンサＣ１の降圧した励磁電圧Ｖｅを一定に制御すること
ができる。
磁電圧制御回路１１の制御によりスイッチング素子Ｑ３
をオフの状態で、スイッチング素子Ｑ１をオンすると、
実線矢印ｉ１に示すルート方向に電流が流れる。スイッ
チング素子Ｑ３をオフのままスイッチング素子Ｑ１をオ
フにすると、コイルＬ１に逆起電力が発生し、点線矢印
ｉ２で示したルート方向に電流が流れる。電流ｉ１、ｉ
２が流れることでコンデンサＣ１に電荷が蓄えられ励磁
電圧Ｖｅが発生する。従来例と同様に、スイッチング素
子Ｑ１のオン／オフデューテイを制御することでコンデ
ンサＣ１の降圧した励磁電圧Ｖｅを一定に制御すること
ができる。
【００２０】このようにして、励磁駆動電源Ｖｅｘより
高い電圧に昇圧することができるので、励磁コイルＬｅ
ｘに励磁電流を流す立ち上げ時、励磁コイルＬｅｘにか
かる電圧が高くでき、励磁電流を流す立ち上げ時間を速
くする事が可能となる。又、このＤＣ−ＤＣコンバータ
１０Ａは降圧もできるので、従来と同様に定電流回路の
スイッチング素子Ｑ２の発熱を抑えることが可能にな
る。
高い電圧に昇圧することができるので、励磁コイルＬｅ
ｘに励磁電流を流す立ち上げ時、励磁コイルＬｅｘにか
かる電圧が高くでき、励磁電流を流す立ち上げ時間を速
くする事が可能となる。又、このＤＣ−ＤＣコンバータ
１０Ａは降圧もできるので、従来と同様に定電流回路の
スイッチング素子Ｑ２の発熱を抑えることが可能にな
る。
【００２１】次に、第２の実施の形態のＤＣ−ＤＣコン
バータについて、図３を参照して説明する。
バータについて、図３を参照して説明する。
【００２２】第２の実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ
１０Ａは、励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の状態
に同期させてＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの動作を変化
させるようにしたものである。図１及び図２に示した昇
降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａは励磁コイルＬｅ
ｘに無励磁の時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで昇
圧（図１参照）し、コンデンサＣ１に励磁駆動電源Ｖｅ
ｘ以上の励磁電圧Ｖｅを発生させる。励磁電流立ち上げ
時には、コンデンサＣ１の電圧を励磁コイルＬｅｘに供
給して立ち上がりを速くさせる。励磁時における定電流
時には降圧型として動作するようにする。
１０Ａは、励磁コイルＬｅｘに供給する励磁電流の状態
に同期させてＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの動作を変化
させるようにしたものである。図１及び図２に示した昇
降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａは励磁コイルＬｅ
ｘに無励磁の時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで昇
圧（図１参照）し、コンデンサＣ１に励磁駆動電源Ｖｅ
ｘ以上の励磁電圧Ｖｅを発生させる。励磁電流立ち上げ
時には、コンデンサＣ１の電圧を励磁コイルＬｅｘに供
給して立ち上がりを速くさせる。励磁時における定電流
時には降圧型として動作するようにする。
【００２３】このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａ
を動作させると、励磁電流立ち上げ時、励磁コイルＬｅ
ｘにかかる電圧を励磁駆動電源Ｖｅｘよりも高くでき、
励磁電流を速く立ち上げることができる。又、励磁時に
おける定電流時には従来と同様に定電流回路２０のスイ
ッチング素子Ｑ２の発熱を抑えることができる。
を動作させると、励磁電流立ち上げ時、励磁コイルＬｅ
ｘにかかる電圧を励磁駆動電源Ｖｅｘよりも高くでき、
励磁電流を速く立ち上げることができる。又、励磁時に
おける定電流時には従来と同様に定電流回路２０のスイ
ッチング素子Ｑ２の発熱を抑えることができる。
【００２４】次に、第３の実施の形態のＤＣ−ＤＣコン
バータについて図４を参照して説明する。
バータについて図４を参照して説明する。
【００２５】第３の実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ
１０Ａは、従来型における励磁駆動電源Ｖｅｘは高電圧
であったため、定電流回路２０のスイッチング素子Ｑ２
の発熱が大きかったが、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａに
より昇圧できるため励磁駆動電源Ｖｅｘを下げることが
可能となる。即ち、励磁駆動電源Ｖｅｘの電圧を下げて
励磁立ち上げ時間を速くすることができる。具体的に
は、スイッチング素子Ｑ２の発熱が大きくならない値ま
で励磁駆動電源Ｖｅｘを下げる。そして、励磁コイルＬ
ｅｘに励磁電流を供給する励磁の時は、ＤＣ−ＤＣコン
バータ１０Ａの動作を停止する。即ち、励磁の時はスイ
ッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ３をオフ
にし、励磁電流を励磁駆動電源Ｖｅｘから供給する。無
励磁の時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで昇圧し、
コンデンサＣ１に高電圧を発生させる。励磁電流立ち上
げ時は、コンデンサＣ１の電圧を励磁コイルＬｅｘにか
けて立ち上がりを速くさせる。
１０Ａは、従来型における励磁駆動電源Ｖｅｘは高電圧
であったため、定電流回路２０のスイッチング素子Ｑ２
の発熱が大きかったが、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａに
より昇圧できるため励磁駆動電源Ｖｅｘを下げることが
可能となる。即ち、励磁駆動電源Ｖｅｘの電圧を下げて
励磁立ち上げ時間を速くすることができる。具体的に
は、スイッチング素子Ｑ２の発熱が大きくならない値ま
で励磁駆動電源Ｖｅｘを下げる。そして、励磁コイルＬ
ｅｘに励磁電流を供給する励磁の時は、ＤＣ−ＤＣコン
バータ１０Ａの動作を停止する。即ち、励磁の時はスイ
ッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ３をオフ
にし、励磁電流を励磁駆動電源Ｖｅｘから供給する。無
励磁の時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで昇圧し、
コンデンサＣ１に高電圧を発生させる。励磁電流立ち上
げ時は、コンデンサＣ１の電圧を励磁コイルＬｅｘにか
けて立ち上がりを速くさせる。
【００２６】このようにして、流量信号サンプリング時
には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの動作が停止状態に
なっているため、信号サンプリングにＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１０Ａによるスイッチングノイズの影響がなくなる
ため安定した出力が得られる。
には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの動作が停止状態に
なっているため、信号サンプリングにＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１０Ａによるスイッチングノイズの影響がなくなる
ため安定した出力が得られる。
【００２７】このように昇圧／降圧の動作をすることが
できるＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａを利用することによ
り、様々な励磁波形に適宜組み合わせた励磁を作成する
ことができる。又、立ち上げ時には励磁コイルＬｅｘで
発生する逆起電力によるエネルギーをコンデンサＣ１に
ためておき、次の励磁立ち上げ時に再利用することがで
きる。具体的には、図５に示すように、励磁コイルＬｅ
ｘに左から右向きに励磁電流を流した時は実線矢印のル
ート方向に電流ｉ１が流れ、点線矢印はその逆をした時
のルート方向に電流ｉ２が流れるためこの電流ｉ１及び
ｉ２による逆起電力をコンデンサＣ１に蓄積すればよ
い。
できるＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａを利用することによ
り、様々な励磁波形に適宜組み合わせた励磁を作成する
ことができる。又、立ち上げ時には励磁コイルＬｅｘで
発生する逆起電力によるエネルギーをコンデンサＣ１に
ためておき、次の励磁立ち上げ時に再利用することがで
きる。具体的には、図５に示すように、励磁コイルＬｅ
ｘに左から右向きに励磁電流を流した時は実線矢印のル
ート方向に電流ｉ１が流れ、点線矢印はその逆をした時
のルート方向に電流ｉ２が流れるためこの電流ｉ１及び
ｉ２による逆起電力をコンデンサＣ１に蓄積すればよ
い。
【００２８】更に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａで昇圧
ができ、励磁電流を速く立ち上げることができるため、
従来よりも励磁電源電圧Ｖｅｘを下げる事も可能であ
る。それにより、電源回路の設計の自由度が増し、高周
波励磁、２周波励磁の電源回路のコストを下げる事が可
能になる。
ができ、励磁電流を速く立ち上げることができるため、
従来よりも励磁電源電圧Ｖｅｘを下げる事も可能であ
る。それにより、電源回路の設計の自由度が増し、高周
波励磁、２周波励磁の電源回路のコストを下げる事が可
能になる。
【００２９】
【発明の効果】上記説明したように、本発明は、電磁流
量計の励磁回路に用いられているＤＣ−ＤＣコンバータ
を昇降圧型にすることによって、発熱を抑えながらも励
磁コイルに供給する励磁電流の立ち上がりを速くするこ
とができるため、特に高周波励磁動作に有益であるとい
う効果がある。
量計の励磁回路に用いられているＤＣ−ＤＣコンバータ
を昇降圧型にすることによって、発熱を抑えながらも励
磁コイルに供給する励磁電流の立ち上がりを速くするこ
とができるため、特に高周波励磁動作に有益であるとい
う効果がある。
【図１】本発明に係る電磁流量計の励磁回路図を構成す
るＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧時における電流の流れを
図示した略示的な回路図である。
るＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧時における電流の流れを
図示した略示的な回路図である。
【図２】本発明に係る電磁流量計の励磁回路図を構成す
るＤＣ−ＤＣコンバータの降圧時における電流の流れを
図示した略示的な回路図である。
るＤＣ−ＤＣコンバータの降圧時における電流の流れを
図示した略示的な回路図である。
【図３】第２の実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータの動
作を略示的に示したタイミングチャートである。
作を略示的に示したタイミングチャートである。
【図４】第３の実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータの動
作を略示的に示したタイミングチャートである。
作を略示的に示したタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る電磁流量計の励磁回路図を構成す
る励磁測定回路における励磁電流の向きを示した略示的
な回路図である。
る励磁測定回路における励磁電流の向きを示した略示的
な回路図である。
【図６】従来技術における電磁流量計の励磁回路図を構
成するＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧時における電流の流
れを図示した略示的な回路図である。
成するＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧時における電流の流
れを図示した略示的な回路図である。
１０Ａ；（昇降圧型）ＤＣ−ＤＣコンバータ、１１；励
磁電圧制御回路、２０；定電流回路、２１；励磁電流制
御回路、３０；励磁測定回路、３１；励磁タイミング回
路
磁電圧制御回路、２０；定電流回路、２１；励磁電流制
御回路、３０；励磁測定回路、３１；励磁タイミング回
路
Claims (3)
- 【請求項１】励磁駆動電源を所定の電圧である励磁電圧
に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、該励磁電圧を供給
源として測定流量に対応する起電力を検出するための励
磁コイルに一定の定電流が流れるように制御する定電流
回路と、前記励磁コイルに流す励磁電流の向きと時間を
制御している励磁測定回路とからなる電磁流量計であっ
て、前記ＤＣーＤＣコンバータにより生成する励磁電圧
は、前記励磁コイルが電流値一定の励磁の時には前記励
磁駆動電源より降圧の電圧にし、前記励磁コイルが無励
磁の時から励磁立ち上げ時には前記励磁駆動電源よりも
高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】上記請求項１における電磁流量計におい
て、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記励磁コイルに流
す励磁電流に同期させて昇降圧の励磁電圧を生成するこ
とを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項３】上記請求項１又は２における電磁流量計に
おいて、前記励磁駆動電源は励磁の時には前記ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが動作しない低電圧にしておき、無励磁の
時は前記ＤＣ−ＤＣコンバータの励磁電圧は前記励磁駆
動電源よりも高い昇圧の電圧にすることを特徴とする電
磁流量計。
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| JP2000094657A JP4300562B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 電磁流量計 |
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|---|---|
| JP2001281029A true JP2001281029A (ja) | 2001-10-10 |
| JP4300562B2 JP4300562B2 (ja) | 2009-07-22 |
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2372317A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Yamatake Corporation | Electromagnetic flow meter |
| CN104568033A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 高频励磁装置 |
| CN104596599A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-06 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 励磁高压自动控制装置 |
| JP2018077117A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | アズビル株式会社 | 電磁流量計の励磁回路、および電磁流量計 |
| KR20190030602A (ko) | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
| JP2019158581A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | アズビル株式会社 | 電磁流量計の励磁回路および電磁流量計 |
| JP2022547035A (ja) * | 2019-09-05 | 2022-11-10 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 磁気流量計用の負荷平準化昇圧供給器 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP6212426B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-10-11 | アズビル株式会社 | 電磁流量計 |
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| JPH06327238A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Komatsu Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路およびこのｄｃ−ｄｃコンバータ回路を用いた誘導負荷駆動装置 |
| JPH0850043A (ja) * | 1994-08-09 | 1996-02-20 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ２線式電磁流量計 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000094657A patent/JP4300562B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102243087A (zh) * | 2010-03-30 | 2011-11-16 | 株式会社山武 | 电磁流量计 |
| US8739636B2 (en) | 2010-03-30 | 2014-06-03 | Azbil Corporation | Electromagnetic flow meter having a circuit that provides positive and negative magnetic excitation electric currents to a magnetic excitation coil |
| CN104568033A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 高频励磁装置 |
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| JP2018077117A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | アズビル株式会社 | 電磁流量計の励磁回路、および電磁流量計 |
| KR20190030602A (ko) | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 아즈빌주식회사 | 전자 유량계의 오차 검출 회로 및 오차 검출 방법 및 전자 유량계 |
| US10697812B2 (en) | 2017-09-14 | 2020-06-30 | Azbil Corporation | Error detection circuit and error detection method of electromagnetic flow meter and electromagnetic flow meter |
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| JP2022547035A (ja) * | 2019-09-05 | 2022-11-10 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 磁気流量計用の負荷平準化昇圧供給器 |
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