JPH05172602A - 容量式電磁流量計 - Google Patents
容量式電磁流量計Info
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- JPH05172602A JPH05172602A JP5141092A JP5141092A JPH05172602A JP H05172602 A JPH05172602 A JP H05172602A JP 5141092 A JP5141092 A JP 5141092A JP 5141092 A JP5141092 A JP 5141092A JP H05172602 A JPH05172602 A JP H05172602A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力回路を高インピ−ダンスに維持ながら増
幅器からのリ−ク電流の影響を除去し安定な流量信号処
理ができる容量式電磁流量計を提供するにある。 【構成】 励磁電流を流すことにより測定流体に磁場が
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−ク電流が入力端に流れる一対
の高入力インピ−ダンスの増幅器と、これ等の増幅器の
入力端と共通電位点との間にそれぞれ接続されたスイッ
チ手段と、励磁電流が定常状態なったタイミングで信号
をサンプリングした後スイッチ手段をオンとしそれ以外
はオフとするタイミング信号を出力するタイミング手段
とを具備し、タイミング信号に同期してこのスイッチ手
段がオフのときにサンプリングした先の各増幅器の出力
の差信号を復調して先のリ−ク電流の影響を除去した流
量信号を出力する復調手段とを具備するようにしたもの
である。
幅器からのリ−ク電流の影響を除去し安定な流量信号処
理ができる容量式電磁流量計を提供するにある。 【構成】 励磁電流を流すことにより測定流体に磁場が
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−ク電流が入力端に流れる一対
の高入力インピ−ダンスの増幅器と、これ等の増幅器の
入力端と共通電位点との間にそれぞれ接続されたスイッ
チ手段と、励磁電流が定常状態なったタイミングで信号
をサンプリングした後スイッチ手段をオンとしそれ以外
はオフとするタイミング信号を出力するタイミング手段
とを具備し、タイミング信号に同期してこのスイッチ手
段がオフのときにサンプリングした先の各増幅器の出力
の差信号を復調して先のリ−ク電流の影響を除去した流
量信号を出力する復調手段とを具備するようにしたもの
である。
Description
【０００１】
【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
式電磁流量計に係り、特に入力回路を高インピ−ダンス
に維持ながら増幅器からのリ−ク電流の影響を除去して
高周波励磁が可能なように改良された容量式電磁流量計
に関する。
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
式電磁流量計に係り、特に入力回路を高インピ−ダンス
に維持ながら増幅器からのリ−ク電流の影響を除去して
高周波励磁が可能なように改良された容量式電磁流量計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５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１１から例えば矩形状の波形を持つ磁場
Ｂが印加されている。
近傍の概要の構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１１から例えば矩形状の波形を持つ磁場
Ｂが印加されている。
【０００３】測定流体Ｑが流れることにより発生した電
圧はパイプ１０の中に埋め込まれた円弧状の検出電極１
２ａ、１２ｂで検出される。この検出電極の１２ａ、１
２ｂの外周面にはパイプ１０の中に埋め込まれた円弧状
のガ−ド電極１３ａ、１３ｂがそれぞれ埋め込まれてい
る。
圧はパイプ１０の中に埋め込まれた円弧状の検出電極１
２ａ、１２ｂで検出される。この検出電極の１２ａ、１
２ｂの外周面にはパイプ１０の中に埋め込まれた円弧状
のガ−ド電極１３ａ、１３ｂがそれぞれ埋め込まれてい
る。
【０００４】この検出電極１２ａ、１２ｂはケ−ブル１
４ａ、１４ｂで変換器の入力回路１５のそれぞれ高入力
インピ−ダンスを持つ増幅器Ｑ1 とＱ2 の入力端に接続
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、その後、
信号処理回路１６で流量信号が演算されて出力端２２に
出力される。
４ａ、１４ｂで変換器の入力回路１５のそれぞれ高入力
インピ−ダンスを持つ増幅器Ｑ1 とＱ2 の入力端に接続
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、その後、
信号処理回路１６で流量信号が演算されて出力端２２に
出力される。
【０００５】また、増幅器Ｑ1 とＱ2 のロ−出力インピ
−ダンスの出力端からはガ−ド電極１３ａ、１３ｂに接
続されたシ−ルド線１４ａ´、１４ｂ´に増幅器Ｑ1 と
Ｑ2の電位と同電位のガ−ド電圧を印加し、ケ−ブル１
４ａ、１４ｂで形成される浮遊容量の影響を除去してい
る。
−ダンスの出力端からはガ−ド電極１３ａ、１３ｂに接
続されたシ−ルド線１４ａ´、１４ｂ´に増幅器Ｑ1 と
Ｑ2の電位と同電位のガ−ド電圧を印加し、ケ−ブル１
４ａ、１４ｂで形成される浮遊容量の影響を除去してい
る。
【０００６】図６は図５に示す入力回路部分を実現する
従来の回路である。Ｖs は測定流体Ｑ中に発生する電
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、Ｒ1 、Ｒ2 はボルテ−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ＣＯＭ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−ク電流を流す抵抗、Ｃ2 は演算増幅器Ｑ4 の出力端
と抵抗Ｒ1 およびＲ2 との接続点に接続されたコンデン
サである。
従来の回路である。Ｖs は測定流体Ｑ中に発生する電
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、Ｒ1 、Ｒ2 はボルテ−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ＣＯＭ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−ク電流を流す抵抗、Ｃ2 は演算増幅器Ｑ4 の出力端
と抵抗Ｒ1 およびＲ2 との接続点に接続されたコンデン
サである。
【０００７】このように容量検出方式の電磁流量計で
は、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 を介して検出電極１２ａ等を共通電
位点ＣＯＭに接続するのは、検出電極１２ａの直流イン
ピ−ダンスが無限大のため、演算増幅器Ｑ4 からのリ−
ク電流をこれ等の抵抗を介して流すためである。
は、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 を介して検出電極１２ａ等を共通電
位点ＣＯＭに接続するのは、検出電極１２ａの直流イン
ピ−ダンスが無限大のため、演算増幅器Ｑ4 からのリ−
ク電流をこれ等の抵抗を介して流すためである。
【０００８】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
ば、その入力インピ−ダンスＺi は次式で示される。 Ｚi ＝Ｒ1 ＋Ｒ2 ＋（Ｒ1 Ｒ2 ／Ｘc2）
でありかつ充分に広い周波数帯域を持っているとすれ
ば、その入力インピ−ダンスＺi は次式で示される。 Ｚi ＝Ｒ1 ＋Ｒ2 ＋（Ｒ1 Ｒ2 ／Ｘc2）
【０００９】但し、Ｘc2はコンデンサＣ2 のリアクタン
スである。そこで、定数の選定によっては大きな入力イ
ンピ−ダンスＺi をもつ入力回路１５を構成することが
できる。このようにして演算増幅器Ｑ４の直流電流を確
保しつつ大きな入力インピ−ダンスＺiを実現してい
る。容量式電磁流量計では、測定流体Ｑと検出電極１２
ａで形成されるコンデンサＣ１の容量値が通常数ｐＦ〜
数１０ｐＦと小さいため図６に示す回路で大きな入力イ
ンピ−ダンスにすることが必要であった。
スである。そこで、定数の選定によっては大きな入力イ
ンピ−ダンスＺi をもつ入力回路１５を構成することが
できる。このようにして演算増幅器Ｑ４の直流電流を確
保しつつ大きな入力インピ−ダンスＺiを実現してい
る。容量式電磁流量計では、測定流体Ｑと検出電極１２
ａで形成されるコンデンサＣ１の容量値が通常数ｐＦ〜
数１０ｐＦと小さいため図６に示す回路で大きな入力イ
ンピ−ダンスにすることが必要であった。
【００１０】
【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−ダンスを
大きくするために抵抗Ｒ1 、Ｒ2 の値を大きくすると抵
抗Ｒ1 、Ｒ2 で発生する熱雑音が無視し得ない大きさに
なりこれが信号電圧に重畳されるので出力の流量信号の
揺動が大きくなり、また演算増幅器が不安定で発振しや
すくなるという問題がある。
な従来の容量式電磁流量計では、入力インピ−ダンスを
大きくするために抵抗Ｒ1 、Ｒ2 の値を大きくすると抵
抗Ｒ1 、Ｒ2 で発生する熱雑音が無視し得ない大きさに
なりこれが信号電圧に重畳されるので出力の流量信号の
揺動が大きくなり、また演算増幅器が不安定で発振しや
すくなるという問題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、励磁電流を流すことにより
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−ク電流が入
力端に流れる一対の高入力インピ−ダンスの増幅器と、
これ等の増幅器の入力端と共通電位点との間にそれぞれ
接続されたスイッチ手段と、励磁電流が定常状態なった
タイミングで信号をサンプリングした後スイッチ手段を
オンとしそれ以外はオフとするタイミング信号を出力す
るタイミング手段とを具備し、タイミング信号に同期し
てこのスイッチ手段がオフのときにサンプリングした先
の各増幅器の出力の差信号を復調して先のリ−ク電流の
影響を除去した流量信号を出力する復調手段とを具備す
るようにしたものである。
解決するための構成として、励磁電流を流すことにより
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−ク電流が入
力端に流れる一対の高入力インピ−ダンスの増幅器と、
これ等の増幅器の入力端と共通電位点との間にそれぞれ
接続されたスイッチ手段と、励磁電流が定常状態なった
タイミングで信号をサンプリングした後スイッチ手段を
オンとしそれ以外はオフとするタイミング信号を出力す
るタイミング手段とを具備し、タイミング信号に同期し
てこのスイッチ手段がオフのときにサンプリングした先
の各増幅器の出力の差信号を復調して先のリ−ク電流の
影響を除去した流量信号を出力する復調手段とを具備す
るようにしたものである。
【００１２】
【作 用】一対の高入力インピ−ダンスの増幅器は検出
電極に発生する電圧を受信する。スイッチ手段はこれ等
の増幅器の入力端と共通電位点との間にそれぞれ接続さ
れており、タイミング手段により、このスイッチ手段を
オン／オフする。
電極に発生する電圧を受信する。スイッチ手段はこれ等
の増幅器の入力端と共通電位点との間にそれぞれ接続さ
れており、タイミング手段により、このスイッチ手段を
オン／オフする。
【００１３】復調手段はこのタイミング信号に同期して
このスイッチ手段がオフのときに先の各増幅器の出力の
差信号を復調して先のリ−ク電流の影響を除去した流量
信号を出力する。
このスイッチ手段がオフのときに先の各増幅器の出力の
差信号を復調して先のリ−ク電流の影響を除去した流量
信号を出力する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図５、図６に示す従来の電磁流量計と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図５、図６に示す従来の電磁流量計と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
【００１５】検出電極１２ａ、１２ｂはそれぞれ入力回
路１７の演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 の非反転入力端（＋）に
接続されている。その反転入力端（−）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。
路１７の演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 の非反転入力端（＋）に
接続されている。その反転入力端（−）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。
【００１６】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ＳＷ1
、ＳＷ2 が接続されている。これ等のスイッチＳＷ1
、ＳＷ2 については、オフ時の特性として絶縁抵抗が
１０11Ω程度以上で端子間容量が検出電極１２ａ、１２
ｂの出力容量に比べて充分に小さいことが必要である。
端（＋）と共通電位点ＣＯＭとの間にはスイッチＳＷ1
、ＳＷ2 が接続されている。これ等のスイッチＳＷ1
、ＳＷ2 については、オフ時の特性として絶縁抵抗が
１０11Ω程度以上で端子間容量が検出電極１２ａ、１２
ｂの出力容量に比べて充分に小さいことが必要である。
【００１７】差動増幅器Ｑ6 の出力端はバッフアとして
機能する演算増幅器Ｑ7 の入力端と一端が共通電位点Ｃ
ＯＭに接続された抵抗Ｒ3 の他端に接続されている。演
算増幅器Ｑ7 の出力端はサンプル回路１８に入力され、
ここでサンプリングされたデ−タは、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。そして、演算増幅器Ｑ７〜出力
回路２１までの部分は図５の信号処理回路１６に対応す
る。
機能する演算増幅器Ｑ7 の入力端と一端が共通電位点Ｃ
ＯＭに接続された抵抗Ｒ3 の他端に接続されている。演
算増幅器Ｑ7 の出力端はサンプル回路１８に入力され、
ここでサンプリングされたデ−タは、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。そして、演算増幅器Ｑ７〜出力
回路２１までの部分は図５の信号処理回路１６に対応す
る。
【００１８】２３はタイミング回路であり、ここからの
タイミング信号ＳT１に基づいて励磁回路２４の励磁電
流Ｉf の波形が、例えば矩形波に切り換えられて励磁コ
イル１１ａ、１１ｂに流される。また、タイミング回路
２３からタイミング信号ＳT１に同期したタイミング信
号ＳT２が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がとられる。
タイミング信号ＳT１に基づいて励磁回路２４の励磁電
流Ｉf の波形が、例えば矩形波に切り換えられて励磁コ
イル１１ａ、１１ｂに流される。また、タイミング回路
２３からタイミング信号ＳT１に同期したタイミング信
号ＳT２が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がとられる。
【００１９】さらに、マイクロプロセッサ２０からはこ
のタイミング信号ＳＴ２に同期したタイミング信号ＳＴ
３がサンプル回路１８に出力されている。なお、図１に
示す検出器では、図５に示す電磁流量計の構成に対して
ガ−ド電極１３ａ、１３ｂの構成が省略されているが、
これ等については図５に示すものと同様に演算増幅器Ｑ
4 、Ｑ5 の出力端からガ−ド電極１３ａ、１３ｂ出力電
圧を印加することによりガ−ドが実現できる。スイッチ
ＳＷ１、ＳＷ２はマイクロプロセッサ２０からのタイミ
ング信号ＳＴ４で駆動される。
のタイミング信号ＳＴ２に同期したタイミング信号ＳＴ
３がサンプル回路１８に出力されている。なお、図１に
示す検出器では、図５に示す電磁流量計の構成に対して
ガ−ド電極１３ａ、１３ｂの構成が省略されているが、
これ等については図５に示すものと同様に演算増幅器Ｑ
4 、Ｑ5 の出力端からガ−ド電極１３ａ、１３ｂ出力電
圧を印加することによりガ−ドが実現できる。スイッチ
ＳＷ１、ＳＷ２はマイクロプロセッサ２０からのタイミ
ング信号ＳＴ４で駆動される。
【００２０】次に、以上のように構成された実施例の動
作について図２に示す波形図を参照して説明する。例え
ば図２（ａ）に示すような正の定常値が＋Ｉf で負の定
常値が−Ｉf の励磁電流Ｉf が励磁コイル１１ａ、１１
ｂに流されてこの励磁電流Ｉf の波形に対応する矩形波
状の磁場Ｂが印加された状態でパイプ１０を介して測定
流体Ｑが流れると、検出電極１２ａ、１２ｂにはそれぞ
れ矩形波状の信号電圧ｅs1、ｅs2が発生する。同時に、
励磁電流Ｉf が変化する期間では図２（ｂ）に示すよう
な微分ノイズＮが発生し、これが信号電圧ｅs1、ｅs2に
重畳される。
作について図２に示す波形図を参照して説明する。例え
ば図２（ａ）に示すような正の定常値が＋Ｉf で負の定
常値が−Ｉf の励磁電流Ｉf が励磁コイル１１ａ、１１
ｂに流されてこの励磁電流Ｉf の波形に対応する矩形波
状の磁場Ｂが印加された状態でパイプ１０を介して測定
流体Ｑが流れると、検出電極１２ａ、１２ｂにはそれぞ
れ矩形波状の信号電圧ｅs1、ｅs2が発生する。同時に、
励磁電流Ｉf が変化する期間では図２（ｂ）に示すよう
な微分ノイズＮが発生し、これが信号電圧ｅs1、ｅs2に
重畳される。
【００２１】励磁電流を切り換えた直後の微分ノイズが
大きい期間ではタイミング信号ＳＴ３（図２（ｃ））に
よりサンプル回路１８でこの期間の信号を除外し流量信
号に微分ノイズＮが混入されるのを阻止する。
大きい期間ではタイミング信号ＳＴ３（図２（ｃ））に
よりサンプル回路１８でこの期間の信号を除外し流量信
号に微分ノイズＮが混入されるのを阻止する。
【００２２】次に、タイミング信号ＳＴ４（図２
（ｄ））によりスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 がオフのときは
信号電圧ｅs1、ｅs2を検出すると共に、演算増幅器Ｑ4
、Ｑ5 の入力端からのバイアス用のリ−ク電流ｉ1 、
ｉ2 は測定流体Ｑと検出電極１２ａ、１２ｂとで形成さ
れるコンデンサＣa1、Ｃa2に充電させる。
（ｄ））によりスイッチＳＷ1 、ＳＷ2 がオフのときは
信号電圧ｅs1、ｅs2を検出すると共に、演算増幅器Ｑ4
、Ｑ5 の入力端からのバイアス用のリ−ク電流ｉ1 、
ｉ2 は測定流体Ｑと検出電極１２ａ、１２ｂとで形成さ
れるコンデンサＣa1、Ｃa2に充電させる。
【００２３】このため、このリ−ク電流ｉ1 、ｉ2 とコ
ンデンサＣa1、Ｃa2が励磁期間では一定とすると、この
リ−ク電流ｉ1 、ｉ2 により演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 の入
力端のリ−ク電圧Ｖ1 、Ｖ2 が図２（ｅ）に示すように
直線的に上昇し、これが図２（ｆ）に示すように信号電
圧ｅs1、ｅs2に重畳して変化し、演算増幅器Ｑ7 の出力
端に現れる（図２（ｆ））。
ンデンサＣa1、Ｃa2が励磁期間では一定とすると、この
リ−ク電流ｉ1 、ｉ2 により演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 の入
力端のリ−ク電圧Ｖ1 、Ｖ2 が図２（ｅ）に示すように
直線的に上昇し、これが図２（ｆ）に示すように信号電
圧ｅs1、ｅs2に重畳して変化し、演算増幅器Ｑ7 の出力
端に現れる（図２（ｆ））。
【００２４】リ−ク電圧Ｖ1 、Ｖ2 はそれぞれ一定方向
で増加し信号電圧ｅs1、ｅs2に重畳されるが、リ−ク電
圧Ｖ1 、Ｖ2 の極性は一定であるのに対して、信号電圧
ｅs1、ｅs2の極性は反転するのでサンプル回路１８の出
力としてはリ−ク電圧Ｖ1 、Ｖ2 が全体としてキャンセ
ルされ、信号電圧ｅs1、ｅs2のみが出力される。サンプ
ル回路１８で信号のサンプリングが終了した後、タイミ
ング信号ＳＴ４で周期的にスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオ
ンにすると、コンデンサＣa1、Ｃa2がスイッチＳＷ１、
ＳＷ２と流体を介して放電し、演算増幅器Ｑ４、Ｑ５の
入力電圧が回路の基準電位と等しくなりリーク電圧Ｖ1
、Ｖ2がリセットされる。このため、演算増幅器Ｑ４、
Ｑ５の動作範囲を確保することができる。
で増加し信号電圧ｅs1、ｅs2に重畳されるが、リ−ク電
圧Ｖ1 、Ｖ2 の極性は一定であるのに対して、信号電圧
ｅs1、ｅs2の極性は反転するのでサンプル回路１８の出
力としてはリ−ク電圧Ｖ1 、Ｖ2 が全体としてキャンセ
ルされ、信号電圧ｅs1、ｅs2のみが出力される。サンプ
ル回路１８で信号のサンプリングが終了した後、タイミ
ング信号ＳＴ４で周期的にスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオ
ンにすると、コンデンサＣa1、Ｃa2がスイッチＳＷ１、
ＳＷ２と流体を介して放電し、演算増幅器Ｑ４、Ｑ５の
入力電圧が回路の基準電位と等しくなりリーク電圧Ｖ1
、Ｖ2がリセットされる。このため、演算増幅器Ｑ４、
Ｑ５の動作範囲を確保することができる。
【００２５】サンプル回路１８で検出された信号電圧ｅ
s1、ｅs2は、アナログ／デジタル変換器Ａ／Ｄでデジタ
ル信号に変換されてマイクロプロセッサＣＰＵに出力さ
れ、ここで流量演算が実行されて出力回路２１に出力さ
れる。
s1、ｅs2は、アナログ／デジタル変換器Ａ／Ｄでデジタ
ル信号に変換されてマイクロプロセッサＣＰＵに出力さ
れ、ここで流量演算が実行されて出力回路２１に出力さ
れる。
【００２６】以上のようにして、本実施例では、演算増
幅器Ｑ4 、Ｑ5 の入力端からはバイアス用のリ−ク電流
ｉ1 、ｉ2 を高抵抗などを用いずに継続的に流して放電
させると共に微分ノイズＮを除去し、かつリ−ク電流ｉ
1 、ｉ2 により演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 が飽和するのを防
止することができる。
幅器Ｑ4 、Ｑ5 の入力端からはバイアス用のリ−ク電流
ｉ1 、ｉ2 を高抵抗などを用いずに継続的に流して放電
させると共に微分ノイズＮを除去し、かつリ−ク電流ｉ
1 、ｉ2 により演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 が飽和するのを防
止することができる。
【００２７】以上の構成はマイクロプロセッサ２０を用
いるものとして説明したが、これに限られることはな
く、例えば図３に示すように、デスクリ−トな回路をベ
−スとした構成としても良い。すなわち、演算増幅器Ｑ
7 の出力をタイミング回路２５から出力されるタイミン
グ信号ＳT4を参照信号とする同期整流回路２６で同期整
流をして図示しないアナログの信号処理回路で流量信号
を演算する構成としても同様に処理をすることができ
る。このタイミング信号ＳT4は位相をずらせてスイッチ
ＳＷ１ 、ＳＷ２の開閉をも制御する。
いるものとして説明したが、これに限られることはな
く、例えば図３に示すように、デスクリ−トな回路をベ
−スとした構成としても良い。すなわち、演算増幅器Ｑ
7 の出力をタイミング回路２５から出力されるタイミン
グ信号ＳT4を参照信号とする同期整流回路２６で同期整
流をして図示しないアナログの信号処理回路で流量信号
を演算する構成としても同様に処理をすることができ
る。このタイミング信号ＳT4は位相をずらせてスイッチ
ＳＷ１ 、ＳＷ２の開閉をも制御する。
【００２８】図１に示す演算増幅器Ｑ4 、Ｑ5 からでる
リ−ク電流ｉ1 、ｉ2 を小さくする必要からＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）入力タイプの演算増幅器を用いて
いるが、図４ではペアＦＥＴＱ8 とバイポ−ラ形の演算
増幅器Ｑ9 とを用いた入力回路２７の構成を示してい
る。演算増幅器Ｑ9 の出力には信号電圧ｅs1、ｅs2の差
電圧が出力され、演算増幅器Ｑ7 に出力される。
リ−ク電流ｉ1 、ｉ2 を小さくする必要からＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）入力タイプの演算増幅器を用いて
いるが、図４ではペアＦＥＴＱ8 とバイポ−ラ形の演算
増幅器Ｑ9 とを用いた入力回路２７の構成を示してい
る。演算増幅器Ｑ9 の出力には信号電圧ｅs1、ｅs2の差
電圧が出力され、演算増幅器Ｑ7 に出力される。
【００２９】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、容量検出形の電磁流量計の検出電
極と測定流体との間に形成される容量を入力回路の演算
増幅器に流れるバイアス電流の吸収に利用する構成と
し、この容量がバイアス電流で飽和するのを防ぐために
スイッチで検出電極を短絡する放電時間を設け、この放
電時間でバイアス電流の放出と信号のサンプリングを実
行するようにしたので、従来のように入力回路に高抵抗
やコンデンサを用いる必要をなくして不安定な発振を除
去して高入力インピ−ダンスを持つ入力回路を実現する
ことができる。
うに本発明によれば、容量検出形の電磁流量計の検出電
極と測定流体との間に形成される容量を入力回路の演算
増幅器に流れるバイアス電流の吸収に利用する構成と
し、この容量がバイアス電流で飽和するのを防ぐために
スイッチで検出電極を短絡する放電時間を設け、この放
電時間でバイアス電流の放出と信号のサンプリングを実
行するようにしたので、従来のように入力回路に高抵抗
やコンデンサを用いる必要をなくして不安定な発振を除
去して高入力インピ−ダンスを持つ入力回路を実現する
ことができる。
【図１】本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１に示す実施例の動作を説明する波形図であ
る。
る。
【図３】本実施例の他の部分構成例を示す部分ブロック
図である。
図である。
【図４】本実施例の入力回路の他の構成を示す構成図で
ある。
ある。
【図５】従来の容量式電磁流量計の検出部近傍の構成を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図６】図５に示す容量式電磁流量計の部分構成を等価
回路で示した説明図である。
回路で示した説明図である。
１０ パイプ １１ 励磁コイル １２ａ、１２ｂ 検出電極 １３ａ、１３ｂ ガ−ド電極 １５、１７、２７ 入力回路 １８ サンプル回路 ２０ マイクロプロセッサ ２３、２５ タイミング回路 ２４ 励磁回路 ２６ 同期整流回路 ＳＷ1 、ＳＷ2 スイッチ ＳT１、ＳT２、ＳT３、ＳＴ４ タイミング信号 Ｖ1 、Ｖ2 リ−ク電圧
Claims (1)
- 【請求項１】励磁電流を流すことにより測定流体に磁場
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−ク電流が入力端に
流れる一対の高入力インピ−ダンスの増幅器と、これ等
の増幅器の前記入力端と共通電位点との間にそれぞれ接
続されたスイッチ手段と、前記励磁電流が定常状態なっ
たタイミングで信号をサンプリングした後前記スイッチ
手段をオンとしそれ以外はオフとするタイミング信号を
出力するタイミング手段とを具備し、前記タイミング信
号に同期してこのスイッチ手段がオフのときにサンプリ
ングした前記各増幅器の出力の差信号を復調して前記リ
−ク電流の影響を除去した流量信号を出力する復調手段
とを具備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 |
|---|---|---|---|
| JP5141092A JPH05172602A (ja) | 1991-10-22 | 1992-03-10 | 容量式電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27411891 | 1991-10-22 | ||
| JP3-274118 | 1991-10-22 | ||
| JP5141092A JPH05172602A (ja) | 1991-10-22 | 1992-03-10 | 容量式電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172602A true JPH05172602A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=26391944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141092A Pending JPH05172602A (ja) | 1991-10-22 | 1992-03-10 | 容量式電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05172602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7421907B2 (en) | 2006-03-16 | 2008-09-09 | Yokogawa Electric Corporation | Electromagnetic flowmeter including a feedback voltage distributed to the inner conductor of the shielded cable and the input circuit |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP5141092A patent/JPH05172602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7421907B2 (en) | 2006-03-16 | 2008-09-09 | Yokogawa Electric Corporation | Electromagnetic flowmeter including a feedback voltage distributed to the inner conductor of the shielded cable and the input circuit |
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