JP2002202165A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
- Publication number
- JP2002202165A JP2002202165A JP2000400909A JP2000400909A JP2002202165A JP 2002202165 A JP2002202165 A JP 2002202165A JP 2000400909 A JP2000400909 A JP 2000400909A JP 2000400909 A JP2000400909 A JP 2000400909A JP 2002202165 A JP2002202165 A JP 2002202165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excitation
- exciting
- frequency
- switching
- switching control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
電磁流量計において、電磁流量計特有のワンターンノイ
ズに含まれ励磁スイッチング制御周波数成分のノイズの
影響をゼロにする。 【解決手段】 スイッチング制御方式の励磁回路を具備
する電磁流量計において、励磁スイッチング制御周波数
(f2)を、励磁基本周波数(f1)に対して、n×f
1と(n+1)×f1の中間の周波数に選定することに
より、前記励磁スイッチング制御周波数を、前記励磁基
本周波数の整数倍以外の周波数に選定する。
Description
るスイッチング制御方式の励磁回路の改善に関する。
の励磁回路構成、動作を説明する。図1は励磁コイルの
スイッチング制御回路の構成図、図2は各スイッチング
素子に対する開閉タイミング信号発生回路の構成図、図
3は正励磁期間及び負励磁期間における各スイッチング
素子の制御モードの説明図である。図4は励磁電流波
形、流量検出信号波形、サンプリング区間のタイミング
説明図である。
並列接続されたコンデンサ、3は励磁コイルである。Q
1乃至Q4はFETよりなるスイッチング素子、D1乃
至D4はこれらスイッチング素子に前記直流電源より流
れる電流に対して逆方向に並列接続された寄生コンデン
サである。このダイオードは、FETの製造工程で本質
的にパッケージ内に形成されるものであり、取り外すこ
とは不可能である。
素子Q1を介して励磁コイル3の一端31に接続され、
この一端31はスイッチング素子Q3を介して直流電源
1の他端(負側)に接続されている。
励磁電流の検出抵抗4の一端に接続されている。さら
に、直流電源1の一端(正側)はスイッチング素子Q2
を介して抵抗4の他端41に接続され、この他端41は
スイッチング素子Q4を介して直流電源1の他端(負
側)に接続されている。
至Q4を開閉制御するタイミング信号であり、夫々フォ
トカプラなどのアイソレータP1乃至P4及び波形整形
回路B1乃至B4を介して各スイッチング素子の制御電
極(FETのゲート)に供給されている。
出抵抗4には、正励磁期間及び負励磁期間に励磁電流が
交互に逆方向流れる。従って、接地された一端32と他
端41間には正励磁期間及び負励磁期間に対応して励磁
電流に比例した正及び負の電圧Vrが発生する。
4を開閉制御するタイミング信号T1乃至T4の発生回
路の構成、動作を説明する。5は、正励磁期間及び負励
磁期間を規制する励磁タイミング発生回路であり、所定
の励磁基本周波数f1の矩形波を発生し、直接出力がタ
イミング信号T4として、インバータG3を介した反転
出力がタイミング信号T3としてスイッチング素子Q
3.Q4に供給される。
制御回路であり、励磁電流に比例した正及び負の電圧V
rが絶対値回路7を介して正極性電圧に変換され、この
電圧信号と直流リファレンス8(電圧Vs)との差が誤差
増幅器9で増幅される。
10、11によるヒステリシス特性を有する比較器12
の正側入力端子に抵抗10を介して入力されている。1
3は三角波信号発振器であり、励磁基本周波数f1より
高い励磁スイッチング制御周波数f2の三角波信号Vp
が比較器12の負側に入力されている。
G2に導かれると共に、正帰還抵抗11、10の分圧回
路を介して12の正側入力端子にフィードバックされ、
比較動作に所定のヒステリシスを与えている。
昇して誤差増幅器9の出力電圧Ve以上となり、さらに
正帰還抵抗10、11で決まるヒステリシス幅に相当す
る電圧以上に上昇すると出力が正から負に反転し、逆
に、三角波信号Vpが誤差増幅器9の出力電圧Veを超
えて低下し、さらに正帰還抵抗10、11で決まるヒス
テリシス幅に相当する電圧以下となると出力が負から正
に反転することを三角波信号の各周期で繰り返す。この
比較動作によりパルス幅変調(PWM)が実現される。
イミング信号T4を入力し、両者の論理積でタイミング
信号T1を発信する。同様にアンドゲートG2は比較器
12の出力とタイミング信号T4を入力し、両者の論理
積でタイミング信号T2を発信する。
間及び負励磁期間の各スイッチング素子Q1乃至Q4の
開閉状況とスイッチング制御を説明するものである。ま
ず励磁タイミング信号T3、T4により正励磁期間では
Q3がオフでQ4がオンに規制され、負励磁期間ではQ
3がオンでQ4がオフに規制される。
によりスイッチング制御が実行される。負励磁期間では
Q1がオフでQ2によりスイッチング制御が実行され
る。このような各スイッチング素子の制御により、正励
磁期間では、図1においてi1で示す電流がスイッチン
グ素子Q1、励磁コイル3、検出抵抗4、スイッチング
素子Q4を流れる。(0000)図1においてi2で示
す電流は、Q1がオフのとき励磁コイル3の逆起電力に
より、素子Q3に並列接続した寄生ダイオードD3を流
れる電流を示す。また負励磁期間では、i1と同様な電
流がスイッチング素子Q2、検出抵抗4、励磁コイル
3、スイッチング素子Q3を流れ、定電流制御が実行さ
れる。
グ制御方式の励磁回路は、低消費電力などの大きな利点
があるが、励磁電流は図4(A)に示すように本質的に
励磁スイッチング制御周波数成分のリプルを持つ。
流リプルは、図4(B)に示すように、励磁電流が定電
流制御された期間における電磁流量計の測定信号にその
まま重畳する、電磁流量計特有のワンターンノイズとし
て信号に含まれる。
グによる区間で(B)の信号がサンプリングされ流量信
号と取り込まれるが、励磁スイッチング制御周波数が励
磁基本周波数の(2n+1)倍になると、このサンプリ
ング期間で、信号に含まれる励磁スイッチング制御周波
数成分ノイズはゼロにならず、出力動揺としてあらわれ
る。
るために、本発明のうち請求項1記載発明の特徴は、直
流電源をスイッチング素子を介して励磁コイルに印加
し、前記励磁コイルに流れる励磁電流方向を所定の励磁
基本周波数(f1)で切り替えると共に、前記励磁電流
の値が一定となるように前記スイッチング素子の開閉デ
ューティを前記励磁基本周波数よりは大きい励磁スイッ
チング制御周波数(f2)でオンオフ制御するスイッチ
ング制御方式の電磁流量計において、前記励磁基本周波
数と前記励磁スイッチング制御周波数との関係が、前記
励磁スイッチング制御周波数成分ノイズの影響を受けな
いように選定された点にある。
ッチング制御周波数(f2)を、前記励磁基本周波数
(f1)に対して、n×f1と(n+1)×f1の中間
の周波数に選定することにより、前記励磁スイッチング
制御周波数が、前記励磁基本周波数の整数倍以外の周波
数に選定された点にある。
周波数及び前記励磁スイッチング制御周波数の一方又は
両方が水晶発振器手段で供給された点にある。
ルの一端が第1の制御用スイッチング素子を介して前記
直流電源の一端に接続され、前記励磁コイルの他端が寄
生ダイオードを並列接続した第1の励磁電流切り替用ス
イッチング素子を介して前記直流電源の他端に接続され
ると共に、前記励磁コイルの他端が第2の制御用スイッ
チング素子を介して前記直流電源の一端に接続され、前
記励磁コイルの一端が寄生ダイオードを並列接続した第
2の励磁電流切り替用スイッチング素子を介して前記直
流電源の他端に接続された点にある。
り説明する。図1乃至図4の構成要素は従来技術で説明
した要素と同一であるため、重複説明を省略する。本発
明の特徴は、励磁スイッチング制御周波数を、励磁基本
周波数の整数倍以外の周波数に選定する点にある。
演算される電圧を、フーリエ級数展開して示すと、 V=Σ[An×sin(nωt)+Bn×cos(nω
t)] n:正数 ω:2×π×f1(f1=励磁基本周波数) で示される。
ない。これ以外の周波数成分はサンプリングに含まれな
いことがいえる。具体的には、励磁基本周波数をf1と
したとき、n×f1と(n+1)×f1の中間の周波数
に励磁スイッチング制御周波数f2を選定すれば、周波
数変動がf/2であれば、前記ワンターンノイズの影響
を受けることがない。
周波数をf1のタイミング信号を発生する励磁タイミン
グ発生回路5、励磁スイッチング制御周波数f2の三角
波信号を発生する発振器13の一方又は両方を、周波数
安定に優れる水晶発振器を利用することにより本発明の
実現が容易となる。
本発明によればスイッチング制御方式の励磁回路を具備
する電磁流量計において、励磁スイッチング制御周波数
を適切に選定することで、電磁流量計特有のワンターン
ノイズに含まれる励磁スイッチング制御周波数成分のノ
イズの影響をゼロにする。従って、ゼロ点が安定した電
磁流量計を容易に実現することが可能である。
のためワンターンノイズの影響を受けやすく、微分ノイ
ズが非常におおきくなるので、本発明の効果は非常に大
きい。
ける励磁コイルのスイッチング制御回路の構成図であ
る。
タイミング信号発生回路の構成図である。
る各スイッチング素子の制御モードの説明図である。
る説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】直流電圧をスイッチング素子を介して励磁
コイルに印加し、前記励磁コイルに流れる励磁電流方向
を所定の励磁基本周波数(f1)で切り替えると共に、
前記励磁電流の値が一定となるように前記スイッチング
素子の開閉デューティを前記励磁基本周波数よりは大き
い励磁スイッチング制御周波数(f2)でオンオフ制御
するスイッチング制御方式の電磁流量計において、 前記励磁基本周波数と前記励磁スイッチング制御周波数
との関係が、前記励磁スイッチング制御周波数成分ノイ
ズの影響を受けないように選定されてなる電磁流量計。 - 【請求項2】前記励磁スイッチング制御周波数(f2)
を、前記励磁基本周波数(f1)に対して、n×f1と
(n+1)×f1の中間の周波数に選定することによ
り、前記励磁スイッチング制御周波数が、前記励磁基本
周波数の整数倍以外の周波数に選定されてなる請求項1
記載の電磁流量計。 - 【請求項3】前記励磁基本周波数及び前記励磁スイッチ
ング制御周波数の一方又は両方が水晶発振器手段で供給
されてなる請求項1乃至3記載の電磁流量計。 - 【請求項4】前記励磁コイルの一端が第1の制御用スイ
ッチング素子を介して前記直流電源の一端に接続され、
前記励磁コイルの他端が寄生ダイオードを並列接続した
第1の励磁電流切り替用スイッチング素子を介して前記
直流電源の他端に接続されると共に、前記励磁コイルの
他端が第2の制御用スイッチング素子を介して前記直流
電源の一端に接続され、前記励磁コイルの一端が寄生ダ
イオードを並列接続した第2の励磁電流切り替用スイッ
チング素子を介して前記直流電源の他端に接続された請
求項1乃至3記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400909A JP4038984B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400909A JP4038984B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002202165A true JP2002202165A (ja) | 2002-07-19 |
JP4038984B2 JP4038984B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=18865415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000400909A Expired - Fee Related JP4038984B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4038984B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009300360A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4872237B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2012-02-08 | 東洋製罐株式会社 | 電子レンジ用包装袋 |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400909A patent/JP4038984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009300360A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4038984B2 (ja) | 2008-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4939402A (en) | Driving circuit for driving a piezoelectric vibrator | |
US7310582B2 (en) | Electromagnetic flow meter with reduced power consumption and reduced exciting current | |
US20060087296A1 (en) | DC/DC converter | |
US4591810A (en) | Pulse width modulator for electronic watthour metering | |
JP2004053528A (ja) | 電流検出回路 | |
JP2002202165A (ja) | 電磁流量計 | |
JP4418755B2 (ja) | 電流強度を測定するための装置 | |
JP2677215B2 (ja) | ゼロボルトスイッチパルス幅変調型スイッチングレギュレータの制御回路 | |
JP5234336B2 (ja) | 電磁流量計 | |
JPH0868703A (ja) | トルク検出装置 | |
JP2002188945A (ja) | 電磁流量計 | |
JP4004931B2 (ja) | 電磁流量計の励磁回路 | |
JP2828388B2 (ja) | 振動型圧縮機の電源装置 | |
JPH11337658A (ja) | 金属物体の検出装置 | |
JPS61104246A (ja) | 湿度検出回路 | |
JPH07111781A (ja) | 振動型圧縮機の電源装置 | |
JP3580491B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JPH06189554A (ja) | 交流電子負荷装置 | |
JPH0584847B2 (ja) | ||
JPH0715213Y2 (ja) | スイッチングトランジスタの駆動回路 | |
JP2571467Y2 (ja) | 給電装置 | |
JPS5914853Y2 (ja) | 電磁流量計用演算装置 | |
JPH0712901Y2 (ja) | 電磁流量計 | |
JPH0783619B2 (ja) | インバータ駆動装置 | |
JPH10225109A (ja) | 正負電圧出力dc−dcコンバータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071016 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071029 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4038984 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |