JPH0329820A - 容量式電磁流量計 - Google Patents
容量式電磁流量計Info
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- JPH0329820A JPH0329820A JP16558589A JP16558589A JPH0329820A JP H0329820 A JPH0329820 A JP H0329820A JP 16558589 A JP16558589 A JP 16558589A JP 16558589 A JP16558589 A JP 16558589A JP H0329820 A JPH0329820 A JP H0329820A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は、測定流体に磁場が印加されこの測定流体の流
量に対応した電圧を測定流体と検出電極の間に形成され
る静電容量を介して検出する容量式電磁流量J1に係り
、特に入力回路を高インピーダンスに維持ながら熱雑音
の影響がないように改良された容量式電磁流量計に関す
る。
量に対応した電圧を測定流体と検出電極の間に形成され
る静電容量を介して検出する容量式電磁流量J1に係り
、特に入力回路を高インピーダンスに維持ながら熱雑音
の影響がないように改良された容量式電磁流量計に関す
る。
く従来の技術〉
第3図は従来の容量式電磁流量計の検出部近傍の概要の
梢成を示す構成図である。
梢成を示す構成図である。
10は測定流体Qを流す絶縁性の円筒状のパイプである
。この測定流体には励磁コイル1lから磁場Bが印加さ
れている. 測定流体Qが流れることにより発生した電圧はパイプ1
0の中に埋め込まれた円弧状の検出電極12a、12b
で検出される。この検出電極の12a、12bの外周面
にはパイプ10の中に埋め込まれた円弧状のカード電極
13a、13bがそれぞれ埋め込まれている。
。この測定流体には励磁コイル1lから磁場Bが印加さ
れている. 測定流体Qが流れることにより発生した電圧はパイプ1
0の中に埋め込まれた円弧状の検出電極12a、12b
で検出される。この検出電極の12a、12bの外周面
にはパイプ10の中に埋め込まれた円弧状のカード電極
13a、13bがそれぞれ埋め込まれている。
この検出電極1. 2 a、12bはケーブル14a1
4bで変換器の入力回路15に伝送され、それぞれ高入
力インピーダンスを持つ増幅器Q,とQ2の入力端に入
力される。この増幅器Q1とQ2の出力はそれぞれ差動
増幅器Q3に印加されてこれ等の差が演算されてその出
力端16に出力される。
4bで変換器の入力回路15に伝送され、それぞれ高入
力インピーダンスを持つ増幅器Q,とQ2の入力端に入
力される。この増幅器Q1とQ2の出力はそれぞれ差動
増幅器Q3に印加されてこれ等の差が演算されてその出
力端16に出力される。
また、増幅器Q1とQ2のロー出力インピーダンスの出
力端からはケーブル14a、14bの力−ド電f#!l
3a、13bに接続されたシールド線14a,14b−
に増幅器Q1とQ2の電位と同電位のガード電圧を印加
し、ケーブル14a、14bで形成される浮遊容量の影
響を除去している。
力端からはケーブル14a、14bの力−ド電f#!l
3a、13bに接続されたシールド線14a,14b−
に増幅器Q1とQ2の電位と同電位のガード電圧を印加
し、ケーブル14a、14bで形成される浮遊容量の影
響を除去している。
第4図は第3図に示す入力回路の上関の部分の詳細を示
す等価回路図である。
す等価回路図である。
vsは測定流体Q中に発生ずる電圧、C1は測定流体Q
と検出電極12aで形成されるコンデンサ、R + 、
R 2はボルデージフオロワとして機能する演算増幅器
Q4の入力端と共通電位点C O Mとの間に直列に接
続されこの演算増幅器Q4によって発生するリーク電流
を流す抵抗、C2は演算増幅器Q4の出力端と抵抗R,
および丁t2との接続点に接続されたコンデンサである
。
と検出電極12aで形成されるコンデンサ、R + 、
R 2はボルデージフオロワとして機能する演算増幅器
Q4の入力端と共通電位点C O Mとの間に直列に接
続されこの演算増幅器Q4によって発生するリーク電流
を流す抵抗、C2は演算増幅器Q4の出力端と抵抗R,
および丁t2との接続点に接続されたコンデンサである
。
今、この演算増幅器Q4の増幅度が無限大でありかつ充
分に広い周波数帯域を持っているとすれは、その入力イ
ンピーダンス2,は次式で示される。
分に広い周波数帯域を持っているとすれは、その入力イ
ンピーダンス2,は次式で示される。
Z7 =X( + +R1 +R2 +(R+ R2/
Xc2) 但し、xc I 、xc 2はそれぞれコンデンサc1
、C2のリアクタンスである。
Xc2) 但し、xc I 、xc 2はそれぞれコンデンサc1
、C2のリアクタンスである。
ここで、Xc 1、Xc 2 (<Rl 、Fj2と選
定すれば、 Z t ”;− R I R2 /XC 2となる。
定すれば、 Z t ”;− R I R2 /XC 2となる。
従って、入力インピータンスziを大きくずるにはE,
、R2、C2を大きくずる。
、R2、C2を大きくずる。
く本発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、この様な従来の容量式電磁流量計では、
入力インピーダンスを大きくするために抵抗R1の値を
大きくずると抵抗R1で発生する熱雑音が無視し得ない
大きさになるという問題が3 4 ある, く課題を解決するための手段〉 本発明は、以上の課題を解決するために、測定流#6こ
磁場が印加されこの測定流体の流量に対応した電圧を測
定流体と検出電極の間に形成される静電容量を介して検
出する容量式電磁流量計において、検出電極に発生する
電圧を受信し動作時に若干のリーク電流か入力端に流れ
る高入力インピダンスの増幅器と、この増幅器の入力端
と共通電位点との間に接続されたスイッチ手段と、入力
端に発生する電圧と入力回路の動作範囲内に設定された
所定の基準電圧とを比較してこの基準電圧を越えたとき
にリセット信号を出力する比較手段とを具備し、このリ
セット信号によりスイッヂ手段をオンとするようにした
ものである。
入力インピーダンスを大きくするために抵抗R1の値を
大きくずると抵抗R1で発生する熱雑音が無視し得ない
大きさになるという問題が3 4 ある, く課題を解決するための手段〉 本発明は、以上の課題を解決するために、測定流#6こ
磁場が印加されこの測定流体の流量に対応した電圧を測
定流体と検出電極の間に形成される静電容量を介して検
出する容量式電磁流量計において、検出電極に発生する
電圧を受信し動作時に若干のリーク電流か入力端に流れ
る高入力インピダンスの増幅器と、この増幅器の入力端
と共通電位点との間に接続されたスイッチ手段と、入力
端に発生する電圧と入力回路の動作範囲内に設定された
所定の基準電圧とを比較してこの基準電圧を越えたとき
にリセット信号を出力する比較手段とを具備し、このリ
セット信号によりスイッヂ手段をオンとするようにした
ものである。
〈作 用〉
入力回路の演算増幅器の入力端から流出するリーク電流
により検出電極と測定流体との間で形成されるコンデン
サが充電されて入力端の電圧が上昇するが、この上昇し
た電圧が所定の値に達したときに入力端をショートして
動作点を正常位置に引き戻す動作を繰り返して正常動作
点を維持しながら高抵抗を用いずに入力回路の高インピ
ーダンスを維持する。
により検出電極と測定流体との間で形成されるコンデン
サが充電されて入力端の電圧が上昇するが、この上昇し
た電圧が所定の値に達したときに入力端をショートして
動作点を正常位置に引き戻す動作を繰り返して正常動作
点を維持しながら高抵抗を用いずに入力回路の高インピ
ーダンスを維持する。
く実施例〉
以下、本発明の実總例について図を用いて説明する。第
1図は本発明のl実施例の構成を示すブロック図である
。
1図は本発明のl実施例の構成を示すブロック図である
。
11a、llbは励磁コイルであり、12a、12bは
検出電極である。この検出電極12a、12bはそれぞ
れ入力回路17の演算増幅器Q4、Q5の非反転入力@
(+)に接続されている。その反転入力端(一)はそれ
ぞれ出力端に接続されると共に差動増幅器Q6の入力端
に接続されている。
検出電極である。この検出電極12a、12bはそれぞ
れ入力回路17の演算増幅器Q4、Q5の非反転入力@
(+)に接続されている。その反転入力端(一)はそれ
ぞれ出力端に接続されると共に差動増幅器Q6の入力端
に接続されている。
また、演算増幅器Q4、Q5の非反転入力端(+)と共
通電位点COMとの間にはスイッチSW + 、S W
2が接続されている。
通電位点COMとの間にはスイッチSW + 、S W
2が接続されている。
差動増幅器Q6の出力端はコンデンサC3を介してバッ
ファとして機能する演算増幅器Q7の入力端、と一端が
共通電位点に接続された抵抗R3の他端に接続されてい
る。さらに、コンデンサC3と抵抗R3との接続点と共
通電位点COMとの間にはスイッヂSW3が接続されて
いる。
ファとして機能する演算増幅器Q7の入力端、と一端が
共通電位点に接続された抵抗R3の他端に接続されてい
る。さらに、コンデンサC3と抵抗R3との接続点と共
通電位点COMとの間にはスイッヂSW3が接続されて
いる。
演算増幅器Q7の出力端はサンプル回路18に入力され
、この後アナログ/デジタル変換器19に入力され、こ
こでデジタル信号に変換される。
、この後アナログ/デジタル変換器19に入力され、こ
こでデジタル信号に変換される。
変換されたデジタル信号はマイクロプロセッサ20で流
量演算がなされ、出力回路21を介して出力端22に出
力される。
量演算がなされ、出力回路21を介して出力端22に出
力される。
23はタイミング回路であり、ここからのタイミング信
号STIに募づいて励磁回路24の励磁電流Ifの波形
が、例えば矩形波として励磁コイルlla、llbに流
される。また、タイミング回路23からのタイミング信
号ST2、ST3はそれぞれサンプル回路18、マイク
ロプロセッサ20に出力され、各々の信号処理のタイミ
ングかとられる。
号STIに募づいて励磁回路24の励磁電流Ifの波形
が、例えば矩形波として励磁コイルlla、llbに流
される。また、タイミング回路23からのタイミング信
号ST2、ST3はそれぞれサンプル回路18、マイク
ロプロセッサ20に出力され、各々の信号処理のタイミ
ングかとられる。
演算増幅器Qa、Qsの出力は、それぞれ一端に基準電
圧ET,、Er2が印加された比較器25、26の他端
に印加され、これ等の出力はオアゲート27を介してリ
セッl・信号SRとしてスイッチSW,、SW2、SW
3、及びマイクロプロセッサ20に出力されている。基
準電圧Er+、ET2の大きさは入力回路17の動作範
囲内の所定の値に設定される。
圧ET,、Er2が印加された比較器25、26の他端
に印加され、これ等の出力はオアゲート27を介してリ
セッl・信号SRとしてスイッチSW,、SW2、SW
3、及びマイクロプロセッサ20に出力されている。基
準電圧Er+、ET2の大きさは入力回路17の動作範
囲内の所定の値に設定される。
次に、以上のように構成された実施例の動作について第
2図に示す波形図を参照して説明する。
2図に示す波形図を参照して説明する。
例えば矩形波状の磁場Bが印加された状態で測定流体Q
が流れると検出電′I#A12a、12bにそれぞれ矩
形波状の信号電圧eG+ + es2として発生する。
が流れると検出電′I#A12a、12bにそれぞれ矩
形波状の信号電圧eG+ + es2として発生する。
一方、測定流体Qと検出電極12a、12bとで形成さ
れるコンデンサCat、Ca2にはそれぞれ演算増幅器
Q4、Q5の入力端からリーク電流i1、i2が流れ込
み、これ等の演算増幅器Q4、Q5の入力端の電圧Vj
+ V2は第2図〈イ〉(口)に示すように、信号電
圧e G + 、e 9 2に重畳してほぼ直線的に上
昇する。
れるコンデンサCat、Ca2にはそれぞれ演算増幅器
Q4、Q5の入力端からリーク電流i1、i2が流れ込
み、これ等の演算増幅器Q4、Q5の入力端の電圧Vj
+ V2は第2図〈イ〉(口)に示すように、信号電
圧e G + 、e 9 2に重畳してほぼ直線的に上
昇する。
この電圧■,、■2のいずれかが基準電圧ET7
8
1、BT2(通常、Er l =ET 2 )に達する
と、先に達したはう(ここでは、■,としてある)の比
較器26の出力vc,が反転し第2図(ハ)に示すよう
にハイレベルHになる。この場合、比較器27の出力V
C2は反転せず第2図(二)示すようにローレベルLの
ままである。
と、先に達したはう(ここでは、■,としてある)の比
較器26の出力vc,が反転し第2図(ハ)に示すよう
にハイレベルHになる。この場合、比較器27の出力V
C2は反転せず第2図(二)示すようにローレベルLの
ままである。
オアゲート27はこのハイレベルHの信号によりスイッ
チsw, 、sw2をオンとする。このため、演算増幅
器Q4、Q5の入力端の電圧■,、v2がゼロレベルに
低下する(第2図(イ)、(ロ)〉ので、比較器26の
出力VC+は第2図(ハ)に示すようにただちにゼロレ
ベルに低下する。また、このときは信号電圧eS +
、eS 2もゼロになるのでスイッチSW,も同時にオ
ンとしてこれによるノイズの影響を避け、さらにこの情
報をマイクロプロセッサ20に伝達してこの間の信号を
サンプリングしないように制御する.コンデンサC3を
介して得た電圧は、直流電斤分が除去されて第2図(ホ
〉に示すような信号電圧のみに依存する電圧Vs−が演
算増幅器Q7の入力端に得られる。但し、この電圧VS
−はスイッチSW3がオンとされている間の信号が第2
図(ホ)に示すようにカットされている。
チsw, 、sw2をオンとする。このため、演算増幅
器Q4、Q5の入力端の電圧■,、v2がゼロレベルに
低下する(第2図(イ)、(ロ)〉ので、比較器26の
出力VC+は第2図(ハ)に示すようにただちにゼロレ
ベルに低下する。また、このときは信号電圧eS +
、eS 2もゼロになるのでスイッチSW,も同時にオ
ンとしてこれによるノイズの影響を避け、さらにこの情
報をマイクロプロセッサ20に伝達してこの間の信号を
サンプリングしないように制御する.コンデンサC3を
介して得た電圧は、直流電斤分が除去されて第2図(ホ
〉に示すような信号電圧のみに依存する電圧Vs−が演
算増幅器Q7の入力端に得られる。但し、この電圧VS
−はスイッチSW3がオンとされている間の信号が第2
図(ホ)に示すようにカットされている。
この電圧Vs一は7゜ナログ/デジタル変換器19でデ
ジタル信号に変換されてマイクロプロセッサ20に出力
され、流量演算が実行される.く発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明の楊
成によれば、入力回路に高抵抗を使用しないので、抵抗
の熱雑音の影響を受けることな′く高入力インピーダン
スを得ることができる.
ジタル信号に変換されてマイクロプロセッサ20に出力
され、流量演算が実行される.く発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明の楊
成によれば、入力回路に高抵抗を使用しないので、抵抗
の熱雑音の影響を受けることな′く高入力インピーダン
スを得ることができる.
第1図は本発明の1実施例の楕戒を示すブロック図、第
2図は第1図に示す実施例の動作を説明する波形図、第
3図は従来の容量式電磁流量計の検出部近傍の概要の構
成を示す構成図、第4図は第3図に示す入力回路の上側
の部分の詳細を示す等価回路図である。 10・・・パイプ、11・・・励磁コイル、12a、1
2b・・・検出電極、13a、13b・・・カード電極
、15、17・・・入力回路、18・・・サンプル回路
、20・・・マイクロプロセッサ、23・・・タイミン
グ回路、24・・・励磁回路。 1 1 O 0 1I 〉 く
2図は第1図に示す実施例の動作を説明する波形図、第
3図は従来の容量式電磁流量計の検出部近傍の概要の構
成を示す構成図、第4図は第3図に示す入力回路の上側
の部分の詳細を示す等価回路図である。 10・・・パイプ、11・・・励磁コイル、12a、1
2b・・・検出電極、13a、13b・・・カード電極
、15、17・・・入力回路、18・・・サンプル回路
、20・・・マイクロプロセッサ、23・・・タイミン
グ回路、24・・・励磁回路。 1 1 O 0 1I 〉 く
Claims (1)
- 測定流体に磁場が印加されこの測定流体の流量に対応し
た電圧を前記測定流体と検出電極の間に形成される静電
容量を介して検出する容量式電磁流量計において、前記
検出電極に発生する電圧を受信し動作時に若干のリーク
電流が入力端に流れる高入力インピーダンスの増幅器と
、この増幅器の前記入力端と共通電位点との間に接続さ
れたスイッチ手段と、前記入力端に発生する電圧と入力
回路の動作範囲内に設定された所定の基準電圧とを比較
してこの基準電圧を越えたときにリセット信号を出力す
る比較手段とを具備し、このリセット信号により前記ス
イッチ手段をオンとすることを特徴とする容量式電磁流
量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16558589A JP2745692B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 容量式電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16558589A JP2745692B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 容量式電磁流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0329820A true JPH0329820A (ja) | 1991-02-07 |
JP2745692B2 JP2745692B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15815152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16558589A Expired - Fee Related JP2745692B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 容量式電磁流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2745692B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005345166A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
US7332848B2 (en) | 2004-03-15 | 2008-02-19 | Akita Prefecture | Method of damping actuator and actuator |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16558589A patent/JP2745692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7332848B2 (en) | 2004-03-15 | 2008-02-19 | Akita Prefecture | Method of damping actuator and actuator |
JP2005345166A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Yokogawa Electric Corp | 電磁流量計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2745692B2 (ja) | 1998-04-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |