JP2001324361A - 電磁流量計 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 管路のアース電極と、電源の低レベル側端子
とがショート状態になっても正常に作動するようにす
る。差動増幅器に使うＯＰアンプに単一電源用の安い汎
用品を使えるようにする。部品点数を少なくする。数Ｖ
のどこでも得られる単一の直流電源で作動させる。 【解決手段】 電源端子Ｐ１，Ｐ２に外部から電圧が５
Ｖの単一の直流電源Ｖ１を接続する。分圧器７Ａで電圧
が２Ｖの第２電源Ｖ２を作り、この第２電源Ｖ２を差動
増幅器３ａの基準電位とする。管路１の電極２ａ，２ｂ
の信号電圧をハイパスフィルタ９，１０を介して差動増
幅器３に伝える。ハイパスフィルタ９，１０の抵抗Ｒ１
とＲ２の各一端を第２電源Ｖ２に接続する。アース電極
は共通ＯＶライン１１に接続して電源端子Ｐ２と同電位
のＯＶとする。
とがショート状態になっても正常に作動するようにす
る。差動増幅器に使うＯＰアンプに単一電源用の安い汎
用品を使えるようにする。部品点数を少なくする。数Ｖ
のどこでも得られる単一の直流電源で作動させる。 【解決手段】 電源端子Ｐ１，Ｐ２に外部から電圧が５
Ｖの単一の直流電源Ｖ１を接続する。分圧器７Ａで電圧
が２Ｖの第２電源Ｖ２を作り、この第２電源Ｖ２を差動
増幅器３ａの基準電位とする。管路１の電極２ａ，２ｂ
の信号電圧をハイパスフィルタ９，１０を介して差動増
幅器３に伝える。ハイパスフィルタ９，１０の抵抗Ｒ１
とＲ２の各一端を第２電源Ｖ２に接続する。アース電極
は共通ＯＶライン１１に接続して電源端子Ｐ２と同電位
のＯＶとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁流量計に係り、
特に直流電源１個で動作する電磁流量計に関する。
特に直流電源１個で動作する電磁流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】単一電源で使用できるオペレーショナル
・アンプ（以下ＯＰアンプという）が市販されており、
入力信号を増幅する時、ＯＰアンプ電源のＯＶに等しい
値から増幅可能とされているものの、厳密には０〜１０
ｍＶ程度の不動作範囲がある。
・アンプ（以下ＯＰアンプという）が市販されており、
入力信号を増幅する時、ＯＰアンプ電源のＯＶに等しい
値から増幅可能とされているものの、厳密には０〜１０
ｍＶ程度の不動作範囲がある。
【０００３】このようなＯＰアンプを用い、電磁流量計
の電極信号の増幅に不可欠な差動増幅器を単一電源で使
用するように構成した場合、電源のＯＶから数拾ｍＶの
不動作範囲ができる。
の電極信号の増幅に不可欠な差動増幅器を単一電源で使
用するように構成した場合、電源のＯＶから数拾ｍＶの
不動作範囲ができる。
【０００４】電磁流量計の電極に発生する信号電圧は一
般に１ｍＶ以下で、前記不動作範囲より小さい電圧であ
るため、単一電源のＯＰアンプでは増幅できないことに
なり、正と負の２電源が不可欠であった。そのため、外
部から供給される直流電源が１個だけでも、電磁流量計
の変換器内部で正と負の２電源とする必要があった。
般に１ｍＶ以下で、前記不動作範囲より小さい電圧であ
るため、単一電源のＯＰアンプでは増幅できないことに
なり、正と負の２電源が不可欠であった。そのため、外
部から供給される直流電源が１個だけでも、電磁流量計
の変換器内部で正と負の２電源とする必要があった。
【０００５】このような増幅回路と電源を用いた電磁流
量計用変換器の第１の従来技術の構成を図４に示す。管
路１に絶縁して対向配置された電極２ａ，２ｂに誘起す
る信号電圧は差動増幅回路３で増幅される。２ｃはアー
ス電極である。５Ｖの外部直流電源Ｖ１から電源端子Ｐ
１，Ｐ２を経て、差動増幅回路３、Ａ／Ｄ変換回路４、
演算回路５及び出力回路６に５Ｖの作動電力が供給され
る。第２電源回路７は、直流電源Ｖ１からの電力を受け
て約２．５Ｖの定電圧電源Ｖ２を作り、差動増幅回路３
の基準電位Ｖ２となる。こうして、差動増幅器は＋２．
５Ｖと−２．５Ｖの２電源で作動する。
量計用変換器の第１の従来技術の構成を図４に示す。管
路１に絶縁して対向配置された電極２ａ，２ｂに誘起す
る信号電圧は差動増幅回路３で増幅される。２ｃはアー
ス電極である。５Ｖの外部直流電源Ｖ１から電源端子Ｐ
１，Ｐ２を経て、差動増幅回路３、Ａ／Ｄ変換回路４、
演算回路５及び出力回路６に５Ｖの作動電力が供給され
る。第２電源回路７は、直流電源Ｖ１からの電力を受け
て約２．５Ｖの定電圧電源Ｖ２を作り、差動増幅回路３
の基準電位Ｖ２となる。こうして、差動増幅器は＋２．
５Ｖと−２．５Ｖの２電源で作動する。
【０００６】図示されていない励磁回路から、図示され
てないコイルに励磁電流が流れることにより、電極２
ａ，２ｂ間に流量に比例した信号電圧がアース電極２ｃ
を基準電位として発生する。アース電極２ｃは前記基準
電位Ｖ２に接続されていて、差動増幅回路３は信号電圧
が基準電位Ｖ２を中心とした電圧レベルであるため、前
述のように１ｍＶ以下という小さい電圧でも増幅可能で
ある。
てないコイルに励磁電流が流れることにより、電極２
ａ，２ｂ間に流量に比例した信号電圧がアース電極２ｃ
を基準電位として発生する。アース電極２ｃは前記基準
電位Ｖ２に接続されていて、差動増幅回路３は信号電圧
が基準電位Ｖ２を中心とした電圧レベルであるため、前
述のように１ｍＶ以下という小さい電圧でも増幅可能で
ある。
【０００７】増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路４でデジタ
ル量に変換され、演算回路５で流量を演算し、出力回路
６から流量信号ＶQ として出力される。
ル量に変換され、演算回路５で流量を演算し、出力回路
６から流量信号ＶQ として出力される。
【０００８】図５は第２の従来技術で、５Ｖの外部直流
電源Ｖ１から、電源端子Ｐ１，Ｐ２を経て、Ａ／Ｄ変換
回路４Ａ、演算回路５及び出力回路６に作動電力を供給
する。
電源Ｖ１から、電源端子Ｐ１，Ｐ２を経て、Ａ／Ｄ変換
回路４Ａ、演算回路５及び出力回路６に作動電力を供給
する。
【０００９】負電圧発生回路８は直流電源Ｖ１からの＋
５Ｖの電圧を受けて、−５Ｖの電圧に変換して差動増幅
回路３の負電源Ｖ３とする。前記図４で説明した第１の
従来技術では差動増幅回路３が基準電位Ｖ２に対して＋
２．５Ｖと−２．５Ｖの２電源で作動するのに対し、図
５に示す第２の従来技術では、電源端子Ｐ２の基準電位
にＯＶに対して＋５Ｖと−５Ｖの２電源で作動する点以
外は同じ構成である。
５Ｖの電圧を受けて、−５Ｖの電圧に変換して差動増幅
回路３の負電源Ｖ３とする。前記図４で説明した第１の
従来技術では差動増幅回路３が基準電位Ｖ２に対して＋
２．５Ｖと−２．５Ｖの２電源で作動するのに対し、図
５に示す第２の従来技術では、電源端子Ｐ２の基準電位
にＯＶに対して＋５Ｖと−５Ｖの２電源で作動する点以
外は同じ構成である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般に電磁流量計では
アース電極は水に接液するとともに、雷サージ対策や安
全上の配慮から大地に接地される場合が多い。大地に接
地されないで塩化ビニール等の絶縁性のパイプで配管さ
れた場合でも、流体（液体）が導電性であるため一定の
抵抗値で大地に導通する可能性が高い。
アース電極は水に接液するとともに、雷サージ対策や安
全上の配慮から大地に接地される場合が多い。大地に接
地されないで塩化ビニール等の絶縁性のパイプで配管さ
れた場合でも、流体（液体）が導電性であるため一定の
抵抗値で大地に導通する可能性が高い。
【００１１】外部から供給される直流電源Ｖ１も一般に
大地から絶縁されているが、避雷器又は受信計器によっ
て大地に接地される可能性がある。
大地から絶縁されているが、避雷器又は受信計器によっ
て大地に接地される可能性がある。
【００１２】このような場合、前記図４に示す第１の従
来技術では、アース電極２ｃと電源端子Ｐ２間がショー
ト状態となり、第２電源回路７の出力電圧Ｖ２が短絡さ
れて計測不能となるおそれがある。実際には電極２ｃと
電源端子Ｐ２間の完全なショート状態は少なく、電源端
子Ｐ２の外側、つまり電源Ｖ１のＯＶ側の絶縁状態又は
アース電極２ｃ側の大地に対する接地状態により定まる
ある値の抵抗値で電極２ｃと電源端子Ｐ２間が接続され
ることになる。
来技術では、アース電極２ｃと電源端子Ｐ２間がショー
ト状態となり、第２電源回路７の出力電圧Ｖ２が短絡さ
れて計測不能となるおそれがある。実際には電極２ｃと
電源端子Ｐ２間の完全なショート状態は少なく、電源端
子Ｐ２の外側、つまり電源Ｖ１のＯＶ側の絶縁状態又は
アース電極２ｃ側の大地に対する接地状態により定まる
ある値の抵抗値で電極２ｃと電源端子Ｐ２間が接続され
ることになる。
【００１３】この場合は計測不能にはならず、ある程度
の測定誤差が生じたり、絶縁状態の時間的な変化で測定
誤差が変動するという問題点があった。
の測定誤差が生じたり、絶縁状態の時間的な変化で測定
誤差が変動するという問題点があった。
【００１４】前記第２の従来技術では、負電圧発生回路
８で負電圧Ｖ３を作って＋５Ｖと−５Ｖの２電源の構成
として、アース電極２ｃと電源端子Ｐ２間がショートす
るおそれは解消しているが、次の問題点がある。
８で負電圧Ｖ３を作って＋５Ｖと−５Ｖの２電源の構成
として、アース電極２ｃと電源端子Ｐ２間がショートす
るおそれは解消しているが、次の問題点がある。
【００１５】即ち、図５に示す第２の従来技術では、負
電圧Ｖ３を作るため高価な負電圧発生回路８が必要とな
り、電磁流量計のコストが上昇するという問題点があ
る。
電圧Ｖ３を作るため高価な負電圧発生回路８が必要とな
り、電磁流量計のコストが上昇するという問題点があ
る。
【００１６】また、差動増幅回路３の出力は電源端子Ｐ
２の電位ＯＶを中心にして正負の値に振れる電圧となる
ため、Ａ／Ｄ変換回路４Ａとして、両極性入力のＡ／Ｄ
変換回路が必要になる。両極性入力のＡ／Ｄ変換回路は
高価であり、種類も限定されるため、この点からも電磁
流量計のコストが上がるという問題点があるばかりでな
く、使用するＡ／Ｄ変換回路が制約されるという問題点
があった。
２の電位ＯＶを中心にして正負の値に振れる電圧となる
ため、Ａ／Ｄ変換回路４Ａとして、両極性入力のＡ／Ｄ
変換回路が必要になる。両極性入力のＡ／Ｄ変換回路は
高価であり、種類も限定されるため、この点からも電磁
流量計のコストが上がるという問題点があるばかりでな
く、使用するＡ／Ｄ変換回路が制約されるという問題点
があった。
【００１７】そこで、本発明はかかる問題点を解消で
き、かつ単一の直流電源（Ｖ１）からの電力で差動する
電磁流量計を提供することを目的とする。
き、かつ単一の直流電源（Ｖ１）からの電力で差動する
電磁流量計を提供することを目的とする。
【００１８】
【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、第１の電源として作動する単一
の直流電源から電力の供給を受けて作動する電磁流量計
であって、前記単一の電源から電力の供給を受けて、前
記第１の電源の電圧と異なる第２の電圧を発生すると共
に、そのＯＶラインを第１の電源と共有する第２電源回
路を有し、電極に発生する流量に比例した信号電圧を増
幅する差動増幅器は、前記第２電源回路の高レベル側を
基準電位として作動し、増幅された信号電圧をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換回路、該Ａ／Ｄ変換回路の出力である
デジタル量から流量を演算する演算回路とを有する電磁
流量計において、アース電極を基準として発生する信号
電圧をコンデンサと抵抗からなるハイパスフィルタを介
して前記差動増幅器に伝えることにより、単一電源で作
動す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、第１の電源として作動する単一
の直流電源から電力の供給を受けて作動する電磁流量計
であって、前記単一の電源から電力の供給を受けて、前
記第１の電源の電圧と異なる第２の電圧を発生すると共
に、そのＯＶラインを第１の電源と共有する第２電源回
路を有し、電極に発生する流量に比例した信号電圧を増
幅する差動増幅器は、前記第２電源回路の高レベル側を
基準電位として作動し、増幅された信号電圧をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換回路、該Ａ／Ｄ変換回路の出力である
デジタル量から流量を演算する演算回路とを有する電磁
流量計において、アース電極を基準として発生する信号
電圧をコンデンサと抵抗からなるハイパスフィルタを介
して前記差動増幅器に伝えることにより、単一電源で作
動することを特徴とする電磁流量計である。
【００１９】請求項２の発明は、第１の電源として作動
する単一の直流電源から電力の供給を受けて作動する電
磁流量計であって、前記単一の電源から電力の供給を受
けて、前記第１の電源の電圧と異なる第２の電圧を発生
すると共に、そのＯＶラインを第１の電源と共有する第
２電源回路を有し、電極に発生する流量に比例した信号
電圧を増幅する差動増幅器は、前記第２電源回路の高レ
ベル側を基準電位として作動し、増幅された信号電圧を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、該Ａ／Ｄ変換回路の出
力であるデジタル量から流量を演算する演算回路とを有
する電磁流量計において、アース電極を基準として各電
極に発生する信号電圧を、それぞれコンデンサと抵抗と
からなるハイパスフィルタを介して前記差動増幅器に伝
えるとともに、各ハイパスフィルタの抵抗の一端を前記
第２電源回路の高レベル側に接続し、更に、アース電極
を第１の電源と第２電源回路とが共有する前記ＯＶライ
ンに接続したことを特徴とする電磁流量計である。
する単一の直流電源から電力の供給を受けて作動する電
磁流量計であって、前記単一の電源から電力の供給を受
けて、前記第１の電源の電圧と異なる第２の電圧を発生
すると共に、そのＯＶラインを第１の電源と共有する第
２電源回路を有し、電極に発生する流量に比例した信号
電圧を増幅する差動増幅器は、前記第２電源回路の高レ
ベル側を基準電位として作動し、増幅された信号電圧を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、該Ａ／Ｄ変換回路の出
力であるデジタル量から流量を演算する演算回路とを有
する電磁流量計において、アース電極を基準として各電
極に発生する信号電圧を、それぞれコンデンサと抵抗と
からなるハイパスフィルタを介して前記差動増幅器に伝
えるとともに、各ハイパスフィルタの抵抗の一端を前記
第２電源回路の高レベル側に接続し、更に、アース電極
を第１の電源と第２電源回路とが共有する前記ＯＶライ
ンに接続したことを特徴とする電磁流量計である。
【００２０】請求項３の発明は、請求項１又は２の電磁
流量計において、第２電源回路が２つの抵抗の直列接続
からなる分圧器であることを特徴とするものである。
流量計において、第２電源回路が２つの抵抗の直列接続
からなる分圧器であることを特徴とするものである。
【００２１】請求項４の発明は、請求項２又は３の電磁
流量計において、第２電源回路が発生する第２の電圧
を、第１の電源の電圧から前記差動増幅器の高レベル側
の不動域を除いた残りの値のほぼ１／２に定めたことを
特徴とするものである。
流量計において、第２電源回路が発生する第２の電圧
を、第１の電源の電圧から前記差動増幅器の高レベル側
の不動域を除いた残りの値のほぼ１／２に定めたことを
特徴とするものである。
【００２２】
【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。
【００２３】〔実施例１〕図１は実施例１の電磁流量計
変換器の電気回路図で、請求項１と２に対応する。図２
はその信号波形図である。
変換器の電気回路図で、請求項１と２に対応する。図２
はその信号波形図である。
【００２４】外部から電源端子Ｐ１とＰ２に接続された
単一の直流電源Ｖ１からの電力は、差動増幅回路３、Ａ
／Ｄ変換回路４、演算回路５、出力回路６及び第２電源
回路７に供給されて、これらの回路を作動させる。
単一の直流電源Ｖ１からの電力は、差動増幅回路３、Ａ
／Ｄ変換回路４、演算回路５、出力回路６及び第２電源
回路７に供給されて、これらの回路を作動させる。
【００２５】直流電源Ｖ１の電圧は５Ｖで、第２電源回
路７はこの５Ｖの電圧を受けて、２．５Ｖの第２電源Ｖ
２を作る定電圧電源を構成している。この第２電源Ｖ２
は差動増幅回路３が増幅動作をするための基準電位を与
えている。
路７はこの５Ｖの電圧を受けて、２．５Ｖの第２電源Ｖ
２を作る定電圧電源を構成している。この第２電源Ｖ２
は差動増幅回路３が増幅動作をするための基準電位を与
えている。
【００２６】管路１に絶縁して互いに対向配置された電
極２ａ，２ｂはそれぞれ結合コンデンサＣ１，Ｃ２を通
じて差動増幅回路３のバッファアンプＡ１とＡ２に接続
されている。
極２ａ，２ｂはそれぞれ結合コンデンサＣ１，Ｃ２を通
じて差動増幅回路３のバッファアンプＡ１とＡ２に接続
されている。
【００２７】コンデンサＣ１は、これに接続された抵抗
Ｒ１とで第１のハイパスフィルタ９を構成し、コンデン
サＣ１と抵抗Ｒ１の共通接続点９ａが差動増幅回路３の
バッファアンプＡ１に接続される。そして、抵抗Ｒ１の
他端は第２電源回路７が作る基準電位の前記第２電源Ｖ
２に接続される。
Ｒ１とで第１のハイパスフィルタ９を構成し、コンデン
サＣ１と抵抗Ｒ１の共通接続点９ａが差動増幅回路３の
バッファアンプＡ１に接続される。そして、抵抗Ｒ１の
他端は第２電源回路７が作る基準電位の前記第２電源Ｖ
２に接続される。
【００２８】コンデンサＣ２は、これに接続された抵抗
Ｒ２とで第２のハイパスフィルタ１０を構成し、コンデ
ンサＣ２と抵抗Ｒ２の共通接続点１０ａが差動増幅回路
３のバッファアンプＡ２に接続される。そして抵抗Ｒ２
の他端は第２電源回路７が作る基準電位の前記第２電源
Ｖ２に接続されている。
Ｒ２とで第２のハイパスフィルタ１０を構成し、コンデ
ンサＣ２と抵抗Ｒ２の共通接続点１０ａが差動増幅回路
３のバッファアンプＡ２に接続される。そして抵抗Ｒ２
の他端は第２電源回路７が作る基準電位の前記第２電源
Ｖ２に接続されている。
【００２９】管路１のアース電極２ｃは、直流電源Ｖ１
と第２電源回路７の共通のＯＶライン１１に接続されて
いる。
と第２電源回路７の共通のＯＶライン１１に接続されて
いる。
【００３０】図示されてない励磁回路から図示されてな
い励磁コイルへ、図２（ａ）のタイミングで励磁電流が
流れると、電極２ａ−２ｂには流量に比例した信号電圧
が発生する。この信号電圧はアース電極２ｃが共通のＯ
Ｖライン１１に接続されているため、電磁流量計の変換
器にとっては、図２（ｂ）のようなＯＶを基準とした信
号電圧となる。
い励磁コイルへ、図２（ａ）のタイミングで励磁電流が
流れると、電極２ａ−２ｂには流量に比例した信号電圧
が発生する。この信号電圧はアース電極２ｃが共通のＯ
Ｖライン１１に接続されているため、電磁流量計の変換
器にとっては、図２（ｂ）のようなＯＶを基準とした信
号電圧となる。
【００３１】第１と第２のハイパスフィルタ９と１０の
各抵抗Ｒ１とＲ２の各一端は前述のように２．５Ｖの第
２電源Ｖ２に接続されているため、図２（ｂ）に示す信
号電圧が結合コンデンサＣ１とＣ２を通過した後には、
図２（ｃ）のように図２（ｂ）の信号電圧の下にＶ２の
下駄を履いた形の信号、つまり第２電源Ｖ２を基準電位
とした信号となる。
各抵抗Ｒ１とＲ２の各一端は前述のように２．５Ｖの第
２電源Ｖ２に接続されているため、図２（ｂ）に示す信
号電圧が結合コンデンサＣ１とＣ２を通過した後には、
図２（ｃ）のように図２（ｂ）の信号電圧の下にＶ２の
下駄を履いた形の信号、つまり第２電源Ｖ２を基準電位
とした信号となる。
【００３２】この図２（ｃ）に示す信号が、第２電源Ｖ
２を基準電位として作動する差動増幅器３ａで増幅され
て図２（ｄ）に示す信号電圧となる。この信号電圧は図
のように第２電源Ｖ２を中心にして電圧ＯＶとＶ１との
間で正負に振れる信号電圧である。この信号電圧は、Ａ
／Ｄ変換回路４でデジタル量に変換される。
２を基準電位として作動する差動増幅器３ａで増幅され
て図２（ｄ）に示す信号電圧となる。この信号電圧は図
のように第２電源Ｖ２を中心にして電圧ＯＶとＶ１との
間で正負に振れる信号電圧である。この信号電圧は、Ａ
／Ｄ変換回路４でデジタル量に変換される。
【００３３】図２（ｄ）で、励磁の前半周期ｔ0 〜ｔ2
では、時刻ｔ1 からｔ2 の間の斜線部の信号電圧がデジ
タル量に変換されて演算回路５に送られ、励磁の後半周
期ｔ 2 〜ｔ4 では、時刻ｔ3 からｔ4 の間の斜線部の信
号電圧がデジタル量に変換され、前半周期に続いて後半
周期のデジタル信号として演算回路に送られる。
では、時刻ｔ1 からｔ2 の間の斜線部の信号電圧がデジ
タル量に変換されて演算回路５に送られ、励磁の後半周
期ｔ 2 〜ｔ4 では、時刻ｔ3 からｔ4 の間の斜線部の信
号電圧がデジタル量に変換され、前半周期に続いて後半
周期のデジタル信号として演算回路に送られる。
【００３４】これらのデジタル信号は、励磁の１周期毎
に、演算回路５で前半周期の値と後半周期の値の差を取
ることにより流量に比例した値だけが取り出され、更に
所定の係数を掛けて、ｍ3 ／ｈとかリットル／ｍといっ
た単位の流量値に変換される。この流量値は出力回路６
から流量信号ＶQ として出力される。
に、演算回路５で前半周期の値と後半周期の値の差を取
ることにより流量に比例した値だけが取り出され、更に
所定の係数を掛けて、ｍ3 ／ｈとかリットル／ｍといっ
た単位の流量値に変換される。この流量値は出力回路６
から流量信号ＶQ として出力される。
【００３５】この実施例１では、管路１のアース電極２
ｃは電磁流量計変換器の共通ＯＶライン１１に接続され
ていて、アース電極２ｃとＯＶ側の電源端子Ｐ２の２点
が同電位である。従って、これらの２点間がショート状
態になっても、前記第１の従来技術のような、計測不能
になったり、計測誤差が出たり、その計測誤差が変動す
るという問題は生じない。
ｃは電磁流量計変換器の共通ＯＶライン１１に接続され
ていて、アース電極２ｃとＯＶ側の電源端子Ｐ２の２点
が同電位である。従って、これらの２点間がショート状
態になっても、前記第１の従来技術のような、計測不能
になったり、計測誤差が出たり、その計測誤差が変動す
るという問題は生じない。
【００３６】また、ハイパスフィルタ９，１０を構成す
る抵抗Ｒ１，Ｒ２の各一端を第２電源Ｖ２に接続したの
で、電位がＯＶのアース電極２ｃを基準レベルとして発
生する図２（ａ）の信号電圧を、電位が２．５Ｖの第２
電源Ｖ２を中心とした電位の図２（ｃ）に示すような信
号に変換している。そのため、差動増幅器が自分の電源
電圧の完全なＯＶまでの小さい入力信号を増幅できない
一般的な事情を克服すべく、電極間に発生した起電力を
差動増幅器が増幅可能な電圧レベルにすることができ
た。
る抵抗Ｒ１，Ｒ２の各一端を第２電源Ｖ２に接続したの
で、電位がＯＶのアース電極２ｃを基準レベルとして発
生する図２（ａ）の信号電圧を、電位が２．５Ｖの第２
電源Ｖ２を中心とした電位の図２（ｃ）に示すような信
号に変換している。そのため、差動増幅器が自分の電源
電圧の完全なＯＶまでの小さい入力信号を増幅できない
一般的な事情を克服すべく、電極間に発生した起電力を
差動増幅器が増幅可能な電圧レベルにすることができ
た。
【００３７】こうして、図１の実施例１では、どこにで
もある５Ｖ程度の直流電源１個で作動する簡便な電磁流
量計が安価に実現できる。
もある５Ｖ程度の直流電源１個で作動する簡便な電磁流
量計が安価に実現できる。
【００３８】なお、外部から給電する直流電源Ｖ１は、
５Ｖの電圧として例示したが、５Ｖに限らず１２Ｖ又は
２４Ｖ等の入手容易な他の電圧の電源を用いることがで
きる。そして、第２電源回路７で作る第２電源Ｖ２の電
圧は、第１の電源Ｖ１の電圧のほぼ１／２に定めると良
い。
５Ｖの電圧として例示したが、５Ｖに限らず１２Ｖ又は
２４Ｖ等の入手容易な他の電圧の電源を用いることがで
きる。そして、第２電源回路７で作る第２電源Ｖ２の電
圧は、第１の電源Ｖ１の電圧のほぼ１／２に定めると良
い。
【００３９】〔実施例２〕図３は本発明の実施例２の変
換器部の電気回路で、請求項１，２及び３に対応す。こ
の実施例２は図１の実施例１と比較して、第２電源回路
の構成だけが違うので、異なる部分だけを説明し、同じ
部分は説明を省略する。
換器部の電気回路で、請求項１，２及び３に対応す。こ
の実施例２は図１の実施例１と比較して、第２電源回路
の構成だけが違うので、異なる部分だけを説明し、同じ
部分は説明を省略する。
【００４０】図３では、第２電源回路７Ａは２個の抵抗
ＲａとＲｂを直列に接続した分圧器で構成されている。
両抵抗Ｒａ，Ｒｂの共通接続点７ａが２．５Ｖの電圧の
第２電源Ｖ２となる。抵抗Ｒａの他端は５Ｖの第１電源
Ｖ１である電源端子Ｐ１に接続される。抵抗Ｒｂの他端
は共通ＯＶライン１１に、即ち電源端子Ｐ２に接続され
る。
ＲａとＲｂを直列に接続した分圧器で構成されている。
両抵抗Ｒａ，Ｒｂの共通接続点７ａが２．５Ｖの電圧の
第２電源Ｖ２となる。抵抗Ｒａの他端は５Ｖの第１電源
Ｖ１である電源端子Ｐ１に接続される。抵抗Ｒｂの他端
は共通ＯＶライン１１に、即ち電源端子Ｐ２に接続され
る。
【００４１】第２電源Ｖ２の電圧Ｖ２は、第１電源Ｖ１
の電圧Ｖ１と、分圧器の分圧比を掛けた次式の値にな
る。
の電圧Ｖ１と、分圧器の分圧比を掛けた次式の値にな
る。
【００４２】 Ｖ２＝Ｖ１・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ） ・・・（１） 抵抗Ｒ１とＲ２は一般に１００ＭΩ程度の高抵抗を用
い、差動増幅回路３の抵抗Ｒ６も数拾ｋΩ以上の抵抗値
とすることできて、第２電源Ｖ２に流れ込む電流は実質
的に無視できるため、電圧Ｖ２は分圧比と電圧Ｖ１とか
ら（１）式のように求められる。
い、差動増幅回路３の抵抗Ｒ６も数拾ｋΩ以上の抵抗値
とすることできて、第２電源Ｖ２に流れ込む電流は実質
的に無視できるため、電圧Ｖ２は分圧比と電圧Ｖ１とか
ら（１）式のように求められる。
【００４３】上述の実施例１と実施例２では、第２電源
Ｖ２の電圧は第１電源Ｖ１のほぼ１／２としたが、これ
に限定することはなく、差動増幅器を構成するＯＰアン
プの出力動作範囲を有効に利用するように定めることが
望ましい。
Ｖ２の電圧は第１電源Ｖ１のほぼ１／２としたが、これ
に限定することはなく、差動増幅器を構成するＯＰアン
プの出力動作範囲を有効に利用するように定めることが
望ましい。
【００４４】増幅回路の電源電圧が５Ｖと小さい場合に
は、単一電源用のＯＰアンプを用いた方が有利である
が、この種のＯＰアンプの出力は低レベル側はほぼＯＶ
まで作動するものの、高レベル側は電源電圧に対して約
１Ｖの不動域がある。そのため、第２電源Ｖ２の電圧
は、第１電源Ｖ１の電圧５Ｖから、高レベル側の不動域
１Ｖを除いた残りの４Ｖの値の１／２である２Ｖとする
と、ＯＰアンプの動作範囲を有効に活用できる。
は、単一電源用のＯＰアンプを用いた方が有利である
が、この種のＯＰアンプの出力は低レベル側はほぼＯＶ
まで作動するものの、高レベル側は電源電圧に対して約
１Ｖの不動域がある。そのため、第２電源Ｖ２の電圧
は、第１電源Ｖ１の電圧５Ｖから、高レベル側の不動域
１Ｖを除いた残りの４Ｖの値の１／２である２Ｖとする
と、ＯＰアンプの動作範囲を有効に活用できる。
【００４５】こうすることで、差動増幅器は２Ｖを中心
として、正側と負側にそれぞれ約２Ｖの動作範囲が可能
となり、５Ｖの電源電圧を最も有効に利用した信号増幅
が可能となる（請求項４）。
として、正側と負側にそれぞれ約２Ｖの動作範囲が可能
となり、５Ｖの電源電圧を最も有効に利用した信号増幅
が可能となる（請求項４）。
【００４６】
【発明の効果】本発明の電磁流量計は上述のように構成
されているので、外部から供給される５Ｖ程度の単一の
直流電源で作動する簡便な電磁流量計を作るに当り、ア
ース電極と電源の低レベル側がショート状態となっても
計測に悪影響を受けない電磁流量計を安価なＯＰアンプ
を使って少ない部品点数で構成でき、電磁流量計のコス
ト低減に役立つ。
されているので、外部から供給される５Ｖ程度の単一の
直流電源で作動する簡便な電磁流量計を作るに当り、ア
ース電極と電源の低レベル側がショート状態となっても
計測に悪影響を受けない電磁流量計を安価なＯＰアンプ
を使って少ない部品点数で構成でき、電磁流量計のコス
ト低減に役立つ。
【００４７】また、請求項３の発明では、更に、第２電
源回路が２個の抵抗だけ安く構成できる。
源回路が２個の抵抗だけ安く構成できる。
【００４８】そして、請求項４では、請求項２又は３の
発明の効果に加え、ＯＰアンプの能力を有効に活用でき
る。
発明の効果に加え、ＯＰアンプの能力を有効に活用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の電磁流量計の変換器の電気回
路図である。
路図である。
【図２】図１の実施例の信号波形図である。
【図３】本発明の他の実施例の電磁流量計変換器の電気
回路図である。
回路図である。
【図４】従来技術の電気回路図である。
【図５】他の従来技術の電気回路図である。
１ 管路 ２ａ，２ｂ 電極 ２ｃ アース電極 ３ 差動増幅回路 ３ａ 差動増幅器 Ａ３ 差動増幅器を構成するＯＰアンプ ４ Ａ／Ｄ変換回路 ５ 演算回路 ７，７Ａ 第２電源回路 ９，１０ ハイパスフィルタ １１ 共通ＯＶライン Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ６，Ｒａ，Ｒｂ 抵抗 Ｐ１，Ｐ２ 電源端子 Ｖ１ 第１の電源 Ｖ２ 第２の電源
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の電源として作動する単一の直流電
源から電力の供給を受けて作動する電磁流量計であっ
て、 前記単一の電源から電力の供給を受けて、前記第１の電
源の電圧と異なる第２の電圧を発生すると共に、そのＯ
Ｖラインを第１の電源と共有する第２電源回路を有し、 電極に発生する流量に比例した信号電圧を増幅する差動
増幅器は、前記第２電源回路の高レベル側を基準電位と
して作動し、 増幅された信号電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、
該Ａ／Ｄ変換回路の出力であるデジタル量から流量を演
算する演算回路とを有する電磁流量計において、 アース電極を基準として発生する信号電圧をコンデンサ
と抵抗からなるハイパスフィルタを介して前記差動増幅
器に伝えることにより、単一電源で作動することを特徴
とする電磁流量計。 - 【請求項２】 第１の電源として作動する単一の直流電
源から電力の供給を受けて作動する電磁流量計であっ
て、 前記単一の電源から電力の供給を受けて、前記第１の電
源の電圧と異なる第２の電圧を発生すると共に、そのＯ
Ｖラインを第１の電源と共有する第２電源回路を有し、 電極に発生する流量に比例した信号電圧を増幅する差動
増幅器は、前記第２電源回路の高レベル側を基準電位と
して作動し、 増幅された信号電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、
該Ａ／Ｄ変換回路の出力であるデジタル量から流量を演
算する演算回路とを有する電磁流量計において、 アース電極を基準として各電極に発生する信号電圧を、
それぞれコンデンサと抵抗とからなるハイパスフィルタ
を介して前記差動増幅器に伝えるとともに、各ハイパス
フィルタの抵抗の一端を前記第２電源回路の高レベル側
に接続し、 更に、アース電極を第１の電源と第２電源回路とが共有
する前記ＯＶラインに接続したことを特徴とする電磁流
量計。 - 【請求項３】 第２電源回路が２つの抵抗の直列接続か
らなる分圧器であることを特徴とする請求項１又は２記
載の電磁流量計。 - 【請求項４】 第２電源回路が発生する第２の電圧を、
第１の電源の電圧から前記差動増幅器の高レベル側の不
動域を除いた残りの値のほぼ１／２に定めたことを特徴
とする請求項２又は３記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139830A JP2001324361A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139830A JP2001324361A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001324361A true JP2001324361A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18647214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000139830A Pending JP2001324361A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001324361A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174256B2 (en) | 2003-12-08 | 2007-02-06 | Krohne A.G. | Magnetoinductive flowmeter and measuring method for a magnetoinductive flowmeter |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727580A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-27 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 電磁流量計の前置増幅器 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000139830A patent/JP2001324361A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727580A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-27 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 電磁流量計の前置増幅器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174256B2 (en) | 2003-12-08 | 2007-02-06 | Krohne A.G. | Magnetoinductive flowmeter and measuring method for a magnetoinductive flowmeter |
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