JPH06103205B2 - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Electromagnetic flow meter

Info

Publication number
JPH06103205B2
JPH06103205B2 JP14529588A JP14529588A JPH06103205B2 JP H06103205 B2 JPH06103205 B2 JP H06103205B2 JP 14529588 A JP14529588 A JP 14529588A JP 14529588 A JP14529588 A JP 14529588A JP H06103205 B2 JPH06103205 B2 JP H06103205B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency
low
calculation
frequency wave
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14529588A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01313716A (en
Inventor
茂 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP14529588A priority Critical patent/JPH06103205B2/en
Publication of JPH01313716A publication Critical patent/JPH01313716A/en
Publication of JPH06103205B2 publication Critical patent/JPH06103205B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、磁場を被測定流体に印加しその流量を測定す
る電磁流量計に係り、特にその励磁方式とこれに伴なう
信号処理方式を改良した電磁流量計に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic flow meter for applying a magnetic field to a fluid to be measured and measuring its flow rate, and particularly to its excitation method and its accompanying signal processing method. The present invention relates to an improved electromagnetic flow meter.

〈従来の技術〉 工業用の電磁流量計は従来から商用電源を用いて励磁す
る商用周波の励磁方式が採用されてきた。商用周波の励
磁方式は,(イ)応答速度が早く低コストに出来る。
(ロ)スラリ性の流体や低導電率の流体で発生する流速
と共に増加する低周波のフローノイズ(以下,単に雑音
という)の影響を受けがたい,という利点があるが,稼
動状態で比較的に長期,例えば1日程度の間,放置して
おくとゼロ点が変動するという欠点がある。
<Prior Art> An industrial electromagnetic flow meter has conventionally adopted a commercial frequency excitation method in which a commercial power source is used for excitation. The commercial frequency excitation method (a) has a fast response speed and can be manufactured at low cost.
(B) It has the advantage that it is less susceptible to low-frequency flow noise (hereinafter simply referred to as noise) that increases with the flow velocity generated by a slurry fluid or low-conductivity fluid. In addition, the zero point fluctuates if left unattended for a long period of time, for example, about one day.

このため,商用周波の1/2,あるいはこれ以下の低周波で
励磁する低周波励磁方式が採用されるようになった。低
周波励磁方式にすると周知のようにゼロ点の安定な電磁
流量計が得られる利点がある。しかし,励磁周波数が低
いので雑音の周波数と近接し,このため雑音の影響を受
け易く,特に流速が大になるとこの影響が顕著にな
る。、また,雑音の影響を軽減するためにダンピングを
かけると応答が遅くなる欠点を有している。
For this reason, the low frequency excitation method, which excites at a low frequency of 1/2 or less than the commercial frequency, has been adopted. As is well known, the low frequency excitation method has an advantage that a stable electromagnetic flowmeter having a zero point can be obtained. However, since the excitation frequency is low, it is close to the frequency of noise, so that it is easily affected by noise, and this effect becomes noticeable especially when the flow velocity becomes large. Also, it has a drawback that the response becomes slow when damping is applied to reduce the influence of noise.

そこで,例えば特願昭62−50809号(発明の名称:電磁
流量計)で提案されているように商用周波数の励磁電流
成分とこれより低い周波数の励磁電流成分を励磁コイル
に同時に流して発生する信号電圧のうち低周波成分に対
しては低周波復調をして低周波成分を検出してこの検出
結果に対して低域波演算を実行して低域波出力を出
力し、一方信号電圧のうち高周波成分に対しては高周波
復調をして高周波成分を検出してこの検出結果に対して
高域波演算を実行して高域波出力を出力し、これ等
の低域および高域の各波演算結果を加算手段により加
算して流量出力を出す複合励磁方式が提案されている。
Therefore, for example, as proposed in Japanese Patent Application No. 62-50809 (invention name: electromagnetic flowmeter), an exciting current component of a commercial frequency and an exciting current component of a frequency lower than this are simultaneously generated in an exciting coil. For the low frequency component of the signal voltage, low frequency demodulation is performed to detect the low frequency component, the low frequency wave operation is executed for this detection result, and the low frequency wave output is output. Of these, the high-frequency component is subjected to high-frequency demodulation, the high-frequency component is detected, the high-frequency wave calculation is executed on this detection result, and the high-frequency wave output is output. A composite excitation method has been proposed in which wave calculation results are added by an adding means to output a flow rate.

この場合に低域波演算と高域波演算の各波演算を
マイクロコンピュータを用いて実現するには、FLiを低
域波演算の出力、FHiを高域波演算の出力、Tcを時
定数、ΔTcを演算周期、eLiを低域波演算の入力、eHi
を高域波演算の入力とすれば、低域波演算の出力F
Liは FLi=FLi-1+ΔTc(eLi−FLi-1)/(Tc+ΔTc) であり、高域波器の出力FHiは FHi=Tc(FHi-1+eHi−eHi-1)/(Tc+ΔTc) で示される演算がなされる。
In this case, to realize each of the low-frequency wave calculation and the high-frequency wave calculation using a microcomputer, F Li is the low-frequency wave calculation output, F Hi is the high-frequency wave calculation output, and T c is Time constant, ΔT c is the calculation cycle, e Li is the input for low frequency wave calculation, e Hi
Is the input of the high frequency wave calculation, the output F of the low frequency wave calculation is
Li is F Li = F Li-1 + ΔT c (e Li −F Li-1 ) / (T c + ΔT c ), and the output F Hi of the high pass filter is F Hi = T c (F Hi-1 + e calculation is performed as indicated by Hi -e Hi-1) / ( T c + ΔT c).

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら,この従来の波演算によれば、以下に説
明する欠点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, this conventional wave operation has the following drawbacks.

いま、演算周期ΔTcを10ms、時定数Tcを10000secとすれ
ば、 ΔTc/(Tc+ΔTc)≒10-6 Tc/(Tc+ΔTc)≒1−10-6 となる。そして、これ等の数字は一般に綺麗な数字にな
らないので丸め誤差が無視できるまでの桁数が必要とな
り、この場合の係数は10進数で10桁程度が必要になる。
Now, assuming that the calculation cycle ΔT c is 10 ms and the time constant T c is 10000 sec, ΔT c / (T c + ΔT c ) ≈10 −6 T c / (T c + ΔT c ) ≈1-10 −6 . And since these numbers are generally not beautiful numbers, the number of digits is necessary until the rounding error can be ignored, and the coefficient in this case requires about 10 decimal digits.

このように桁数が大きい場合には、フローテイング演算
を行うが、複合励磁方式の場合には高域波演算側の係
数の有効桁数は10桁必要となり、必ずしもフローテイン
グ演算の効果がない。
If the number of digits is large like this, the floating operation is performed, but in the case of the composite excitation method, the effective digit number of the coefficient on the high-frequency wave operation side is 10 and the floating operation is not always effective. .

以上の説明から解るように、複合励磁方式の場合の波
演算を実現するには多くの桁数の掛け算を実行しなけれ
ばならず、演算時間が長くなる欠点を持つ。特に、電磁
流量計などはリアルタイム処理が要求されるので、この
演算時間が長くなるのは好ましくない。
As can be seen from the above description, in order to realize the wave operation in the case of the composite excitation method, it is necessary to execute multiplication of many digits, which has a drawback that the operation time becomes long. In particular, since the electromagnetic flowmeter and the like require real-time processing, it is not preferable that the calculation time be long.

〈課題を解決するための手段〉 この発明は、以上の課題を解決するために、第1周波数
とこれより低い第2周波数の2つの異なった周波数を有
する磁場を供給する励磁手段と、この励磁手段により励
磁され流量に対応して発生する信号電圧を第1周波数に
基づいてサンプリングして弁別し第1復調出力eHiを出
力する第1復調手段と,信号電圧を第2周波数に基づい
てサンプリングして弁別し第2復調出力eLiを出力する
第2復調手段と、演算周期をΔTc、時定数をTcとして ΔK=ΔTc/(Tc+ΔTc) なる変動係数ΔKを用いて Xi=Xi-1+ΔK(eHi−Xi-1) の低域波演算を実行して中間出力Xiを出力する中間低
域波手段と第1復調出力eHiからこの中間出力Xiを減
算して高域波手段と、第2復調出力eLiを用いて FLi =FLi-1+ΔK(eLi−FLi-1) なる演算により低域波して低域波出力FLiを出力す
る低域波手段と、高域波手段と低域波手段の各出
力を加算的に合成して流量出力を出す加算手段とを具備
し、nを整数としてΔK=2-nとなるように時定数Tc
選定するようにしたものである。
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention provides an exciting means for supplying a magnetic field having two different frequencies, a first frequency and a second frequency lower than the first frequency, and an exciting means for exciting the magnetic field. First demodulation means for sampling and discriminating the signal voltage generated according to the flow rate by the means based on the first frequency and outputting the first demodulation output e Hi , and sampling the signal voltage based on the second frequency Then, the second demodulation means for discriminating and outputting the second demodulation output e Li , and the variation coefficient ΔK such that ΔK = ΔT c / (T c + ΔT c ) where the calculation cycle is ΔT c and the time constant is T c are used. This intermediate output X i is obtained from the intermediate low-pass wave means for executing the low-frequency wave calculation of i = X i-1 + ΔK (e Hi −X i-1 ) and outputting the intermediate output X i and the first demodulation output e Hi. By subtracting the high-frequency wave means and the second demodulation output e Li , F Li = F Li-1 + ΔK (e Li −F Li-1 ) Low-frequency wave means for low-frequency wave and outputting low-frequency wave output F Li by the following calculation, and addition means for additively synthesizing respective outputs of the high-frequency wave means and the low-frequency wave means to output a flow rate output. And the time constant T c is selected so that ΔK = 2 −n where n is an integer.

〈作用〉 本発明によれば、低域および高域の波演算における変
動係数ΔKを2-nとしてnが整数になるように時定数を
選定して実際の演算を2進数で右にn回シフト演算をす
るだけで面倒な掛け算をしないようにして高速演算を実
現する。
<Operation> According to the present invention, the coefficient of variation ΔK in low-frequency and high-frequency wave calculation is set to 2 −n , the time constant is selected so that n becomes an integer, and the actual calculation is performed n times to the right in binary. Achieving high-speed operation without performing troublesome multiplication just by performing shift operation.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面に基づき説明する。
第1図は本発明の1実施例を示すブロック図である。
<Examples> Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

10は電磁流量計の検出器の導管であり,絶縁性のライニ
ングがその内面に施されている。11a,11bは信号電圧を
検出するための電極である。12は励磁コイルであり,こ
れによって発生した磁場が被測定流体に印加される。励
磁コイル12には,励磁回路13から励磁電流Ifが供給され
ている。
Reference numeral 10 is a detector conduit of the electromagnetic flow meter, which has an insulating lining on its inner surface. 11a and 11b are electrodes for detecting a signal voltage. Reference numeral 12 is an exciting coil, and the magnetic field generated by this is applied to the fluid to be measured. An exciting current If is supplied from the exciting circuit 13 to the exciting coil 12.

励磁回路13は次のように構成されている。基準電圧E1
増幅器Q1の非反転入力端(+)に印加され,その出力端
はトランジスタQ2のベースに接続されている。トランジ
スタQ2のエミッタは抵抗Rfを介してコモンCOMに接続さ
れると共に増幅器Q1の反転入力端(−)に接続されてい
る。コモンCOMとトランジスタQ2のコレクタとの間には
励磁電圧EsがスイッチSW2とSW3の直列回路とこれに並列
に接続されたスイッチSW4とSW5の直列回路を介して印加
される。励磁コイル12はスイッチSW2、SW3の接続点とス
イッチSW4、SW5の接続点にそれぞれ接続される。タイミ
ング信号S2,S3,S4,S5はそれぞれスイッチSW2、SW3
SW4、SW5の開閉を制御する。
The exciting circuit 13 is configured as follows. The reference voltage E 1 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier Q 1 and its output terminal is connected to the base of the transistor Q 2 . The emitter of the transistor Q 2 is connected to the common COM via the resistor R f and is also connected to the inverting input terminal (−) of the amplifier Q 1 . The excitation voltage E s is applied between the common COM and the collector of the transistor Q 2 via the series circuit of the switches SW 2 and SW 3 and the series circuit of the switches SW 4 and SW 5 connected in parallel with this. . The exciting coil 12 is connected to the connection points of the switches SW 2 and SW 3 and the connection points of the switches SW 4 and SW 5 , respectively. Timing signals S 2 , S 3 , S 4 , and S 5 are switches SW 2 , SW 3 , and
Controls the opening and closing of SW 4 and SW 5 .

一方,信号電圧は電極11a,11bで検出され,前置増幅器1
4に出力される。前置増幅器14でコモンモード電圧の除
去とインピーダンス変換がなされその出力端15に出力さ
れる。
On the other hand, the signal voltage is detected by the electrodes 11a and 11b, and the preamplifier 1
Output to 4. The preamplifier 14 removes the common mode voltage and converts the impedance, and outputs the result to the output terminal 15.

出力端15における前置増幅器14の出力はアナログ/デジ
タル変換器(A/DL)16とアナログ/デジタル変換器(A/
DH)17でそれぞれデジタル信号に変換されてバス18を介
してランダムアクセスメモリ(RAM)19に格納される。
リードオンリーメモリ(ROM)20には所定の演算プログ
ラムおよび初期データが格納されており、プロセッサ
(CPU)21の制御の基にROM20に格納された演算手順にし
たがって演算され、その結果はRAM19に格納される。
The output of the preamplifier 14 at the output terminal 15 is the analog / digital converter (A / D L ) 16 and the analog / digital converter (A / D L ).
Each is converted into a digital signal by D H ) 17 and stored in a random access memory (RAM) 19 via a bus 18.
The read-only memory (ROM) 20 stores a predetermined calculation program and initial data, and the calculation is performed according to the calculation procedure stored in the ROM 20 under the control of the processor (CPU) 21, and the result is stored in the RAM 19. To be done.

22はクロック発生器であり、ここで発生されたクロック
は分周器23で1/Mに分周されシステムクロックShとしてC
PU21とアナログ/デジタル変換器17に供給される。
Reference numeral 22 is a clock generator, and the clock generated here is divided into 1 / M by the frequency divider 23 to obtain C as the system clock S h.
It is supplied to the PU 21 and the analog / digital converter 17.

CPU21はROM20に格納された演算プログラムに従いバス18
を介してタイミング信号出力ポート(TO)24に励磁電流
Ifの波形を決めるタイミングを出力する。タイミング信
号出力ポート24はこのタイミングに従い励磁電流を切換
えるタイミング信号S2、S3、S4、S5を出力する。
CPU21 uses the bus 18 according to the arithmetic program stored in ROM20.
Excitation current to timing signal output port (TO) 24 via
Outputs the timing that determines the waveform of I f . The timing signal output port 24 outputs timing signals S 2 , S 3 , S 4 , S 5 for switching the exciting current according to this timing.

また、タイミング信号出力ポート24はCPU21の指定する
タイミングに従いタイミング信号Slをアナログ/デジタ
ル変換器16に出力し前置増幅器14の出力をサンプルす
る。
Further, the timing signal output port 24 outputs the timing signal S 1 to the analog / digital converter 16 according to the timing designated by the CPU 21, and samples the output of the preamplifier 14.

一方、ROM20に格納された演算プログラムによりRAM19に
格納されたデータを用いてCPU21により所定の演算が実
行され、その演算の結果はRAM19に格納されると共にバ
ス18を介してデジタル/アナログ変換器25を介して出力
端26に流量出力として出力される。
On the other hand, a predetermined calculation is executed by the CPU 21 using the data stored in the RAM 19 by the calculation program stored in the ROM 20, and the result of the calculation is stored in the RAM 19 and the digital / analog converter 25 via the bus 18. Is output to the output end 26 as a flow rate output.

次に、第2図に示すタイミング図、第3図に示すフロー
チャート図、第4図に示す演算図を用いて第1図に示す
実施例の動作を説明する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. 2, the flow chart shown in FIG. 3, and the operation chart shown in FIG.

第1図に示す分周器23の出力に得られるシステムクロッ
クShは第2図(a)に示す波形であり、これがCPU21に
供給されている。
System clock S h obtained at the output of the divider 23 shown in FIG. 1 is a waveform shown in FIG. 2 (a), which is supplied to the CPU 21.

第3図のステップ1において、CPU21はこのシステムク
ロックShの割込タイミング(第2図(g))に同期して
ROM20に格納された所定の演算プログラムによりバス18
を介してタイミング信号出力ポート24に励磁波形の切換
タイミングを示すタイミング信号を出力する。
In Step 1 of Figure 3, CPU 21 in synchronization with the interrupt timing of the system clock S h (Fig. 2 (g))
The bus 18 is operated by a predetermined arithmetic program stored in the ROM 20.
A timing signal indicating the excitation waveform switching timing is output to the timing signal output port 24 via.

ステップ2において、タイミング信号出力ポート24はこ
の切換タイミングを受け、タイミング信号S5(第2図
(b))、S4(第2図(c))、S3(第2図(d))、
S2(第2図(e))をそれぞれ励磁回路13のスイッチSW
5、SW4、SW3、SW2に出力する。或いはタイミング信号S4
をスイッチSW3、SW4に同時に出力し、かつタイミング信
号S2をスイッチSW2、SW5に同時に出力しても良い。励磁
回路13はこれ等のタイミング信号を受け第2図(f)に
示す波形の励磁電流Ifを励磁コイル12に出力する。この
励磁波形は第2図(h)(i)に示すようにタイミング
番号iが0〜15で1サイクルを構成してこれを繰り返す
波形であり、第2図ではnサイクルの部分を中心にして
示してある。この励磁波形は低周波の波形と高周波の波
形を乗算した乗算形の波形をしている。
In step 2, the timing signal output port 24 receives this switching timing, and timing signals S 5 (FIG. 2 (b)), S 4 (FIG. 2 (c)), S 3 (FIG. 2 (d)) ,
S 2 (Fig. 2 (e)) is the switch SW of the excitation circuit 13
Output to 5 , SW 4 , SW 3 , and SW 2 . Or timing signal S 4
May be simultaneously output to the switches SW 3 and SW 4 , and the timing signal S 2 may be simultaneously output to the switches SW 2 and SW 5 . The exciting circuit 13 receives these timing signals and outputs an exciting current If having a waveform shown in FIG. 2 (f) to the exciting coil 12. As shown in FIG. 2 (h) (i), this excitation waveform is a waveform which forms one cycle with timing number i of 0 to 15 and repeats this. In FIG. 2, the n cycle portion is centered. It is shown. This excitation waveform is a multiplication type waveform obtained by multiplying a low frequency waveform and a high frequency waveform.

次に、ステップ3に移行する。ステップ3〜ステップ6
まではアナログ/デジタル変換器16、17からのデータの
読み込みをする手順を示している。
Then, the process proceeds to step 3. Step 3 to Step 6
Up to the above, the procedure for reading data from the analog / digital converters 16 and 17 is shown.

ステップ3ではシステムクロックSh(第2図(a))に
同期して各サイクル毎にアナログ/デジタル変換器17か
ら入力されるデータを第2図(j)に示すようにバス18
を介してCPU21の制御の基にRAM19の所定のデータ領域Hi
に格納する。
In step 3, the data input from the analog / digital converter 17 in each cycle in synchronization with the system clock Sh (Fig. 2 (a)) is transferred to the bus 18 as shown in Fig. 2 (j).
Via the control of the CPU 21 via a predetermined data area H i of the RAM 19
To store.

次に、ステップ4に移り、読み込んだタイミング番号i
が0か否かを判断し、0でなければステップ6に移行
し、0ならばステップ8に移行する。
Next, in Step 4, the read timing number i
Is 0, the process proceeds to step 6 if it is not 0, and the process proceeds to step 8 if it is 0.

ステップ6では読み込んだタイミング番号iが8か否か
を判断し8でなければステップ8に移行し、8ならばス
テップ7に移行する。
In step 6, it is judged whether or not the read timing number i is 8, and if not 8, the process proceeds to step 8, and if it is 8, the process proceeds to step 7.

ステップ7では、タイミング信号出力ポート24から出力
されたタイミング信号Sl(第2図(k))によるサンプ
ルタイミングにより、アナログ/デジタル変換器16から
入力されるデータを第2図(l)に示すようにバス18を
介してCPU21の制御の基にRAM19の所定のデータ領域…、
Lo(N−1)、Lo(N)、Lo(N+1)、…に格納し、
ステップ5に移る。
In step 7, the data input from the analog / digital converter 16 is shown in FIG. 2 (l) at the sampling timing based on the timing signal S l (FIG. 2 (k)) output from the timing signal output port 24. A predetermined data area of the RAM 19 under the control of the CPU 21 via the bus 18,
Store in L o (N−1), L o (N), L o (N + 1), ...
Go to step 5.

次に、ステップ6では、タイミング信号出力ポート24か
ら出力されたタイミング信号Sl(第2図(k))による
サンプルタイミングにより、アナログ/デジタル変換器
16から入力されるデータを第2図(l)に示すようにバ
ス18を介してCPU21の制御の基にRAM19の所定のデータ領
域…、L1(N−1)、L1(N)、L1(N+1)、…に格
納し、ステップ8に移る。
Next, in step 6, the analog / digital converter is operated by the sample timing based on the timing signal S l (FIG. 2 (k)) output from the timing signal output port 24.
As shown in FIG. 2 (l), the data input from 16 is controlled by the CPU 21 via the bus 18, and the predetermined data area of the RAM 19 is ... L 1 (N-1), L 1 (N), Store in L 1 (N + 1), ... And move to step 8.

ステップ8ではタイミング番号iが奇数か否かを判断
し、奇数ならばステップ9に移行し、奇数でないならば
ステップ11に移行する判断をする。
In step 8, it is determined whether or not the timing number i is an odd number. If it is an odd number, the process proceeds to step 9, and if it is not an odd number, the process proceeds to step 11.

ステップ9は高周波の復調演算をする。復調演算に際し
ては、RAM19に格納されたデータHiを用い、第2図
(m)に示すタイミングでCPU21の制御の基にROM20に格
納された第4図に示す高周波復調演算eHiの欄で示す演
算式で演算をしてその結果をRAM19に格納する。この復
調演算により電極11a、11bに発生する電気化学的な直流
電圧は除去され、微分ノイズは一定値に保持され誤差要
因とはならない。
In step 9, high frequency demodulation calculation is performed. In the demodulation calculation, the data H i stored in the RAM 19 is used, and in the column of the high frequency demodulation calculation e Hi shown in FIG. 4 stored in the ROM 20 under the control of the CPU 21 at the timing shown in FIG. 2 (m). The calculation is performed using the calculation formula shown and the result is stored in the RAM 19. By this demodulation calculation, the electrochemical DC voltage generated in the electrodes 11a and 11b is removed, and the differential noise is held at a constant value and does not cause an error.

次に、ステップ10に移る。ここでは、高周波側の高域
波演算FHiを実行する。
Next, it moves to step 10. Here, the high frequency wave high frequency operation F Hi is executed.

高域波演算FHiは、中間低域波演算のステップ10Aと
減算のステップ10Bとから構成される。
The high frequency wave operation F Hi is composed of an intermediate low frequency wave operation step 10A and a subtraction step 10B.

まず、ステップ10Aの中間低域波演算について説明す
る。
First, the intermediate low frequency wave calculation in step 10A will be described.

この波演算は、演算周期はΔTc、演算時定数をTcとし
て ΔK=ΔTc/(Tc+ΔTc) …(1) なる変動係数ΔKを用いて、RAM19に格納されたデータe
Hiと前回の中間低域波演算の結果とを用いてCPU21の
制御の基にROM20に格納された Xi=Xi-1+ΔK(eHi−Xi-1) …(2) の中間低域波演算のプログラムを実行して中間出力Xi
を演算し、RAM19の所定領域に格納する。このようにし
て格納された演算結果は、第4図の中間低域波演算Xi
の欄で示す形となっている。なお、この演算に用いる変
動係数ΔKはnを整数として ΔK=2-n …(3) となるように演算時定数Tcを設定する。
In this wave calculation, the calculation cycle ΔT c and the calculation time constant T c , ΔK = ΔT c / (T c + ΔT c ) ... (1)
Intermediate low of X i = X i-1 + ΔK (e Hi −X i-1 ) ... (2) stored in ROM20 based on the control of CPU21 using Hi and the result of the previous intermediate low-frequency wave calculation. Intermediate wave output X i
Is stored in a predetermined area of the RAM 19. The calculation result stored in this way is the intermediate low-frequency wave calculation X i in FIG.
It has the form shown in the column. The calculation time constant T c is set so that the coefficient of variation ΔK used in this calculation is ΔK = 2- n (3) where n is an integer.

つまり、nを任意の整数に設定することにより必要な演
算時定数Tcを設定することになる。この結果、演算時定
数Tcの値は必ずしもラウンドナンバー(round数)には
ならないが、その必要性はない。
That is, the necessary operation time constant T c is set by setting n to an arbitrary integer. As a result, the value of the calculation time constant T c does not necessarily become the round number (round number), but it is not necessary.

次に、第3図のステップ10Bに移行する。このステップ
では、RAM19に格納されたデータeHiと中間低域波演算
Xiの結果とを用いて次式に示す減算を実行して最終的に
高域波演算結果FHiを算出し、RAM19の所定領域に格納
する。
Next, the process proceeds to step 10B in FIG. In this step, data e Hi stored in RAM19 and intermediate low-frequency wave calculation
The subtraction shown in the following equation is executed using the result of X i , and finally the high frequency wave calculation result F Hi is calculated and stored in a predetermined area of the RAM 19.

FHi=eHi−Xi …(4) この結果は、第4図の減算FHiの欄で示す形となってい
る。
F Hi = e Hi −X i (4) This result has the form shown in the subtraction F Hi column in FIG.

以上の中間低域波演算は、つまるところ Xi=Xi-1+2-n(eHi−Xi-1)の演算を実行することにな
るが、これは2進数でn回右にシフトする演算を実行す
ることに相当するので従来のように掛け算をする必要が
なくなり、高速演算が可能となる。
After all, the above-mentioned intermediate low-frequency wave operation executes the operation of X i = X i-1 +2 -n (e Hi −X i-1 ), which is a binary number and is shifted to the right n times. Since this is equivalent to executing an operation, there is no need for multiplication as in the conventional case, and high-speed operation becomes possible.

次にステップ11に移る。ステップ11ではタイミング番号
iが0または8か否かを判断し、0または8ならばステ
ップ12に移行し、0または8でないならばステップ13に
移行する判断をする。
Then go to step 11. In step 11, it is judged whether the timing number i is 0 or 8, and if it is 0 or 8, it moves to step 12, and if it is not 0 or 8, it moves to step 13.

ステップ12では、低周波の復調演算をする。復調演算に
際しては、RAM19に格納されたデータ…、Lo(N−
1)、Lo(N)、Lo(N+1)、…L1(N−1)、L
1(N)、L1(N+1)、…を用い、第2図(n)に示
すタイミングでCPU21の制御の基にROM20に格納された第
4図に示す低周波復調演算eLiの欄で示す演算式で演算
をしてその結果をRAM19に格納する。
In step 12, low frequency demodulation calculation is performed. At the time of demodulation calculation, the data stored in RAM 19 ..., Lo (N-
1), L o (N), L o (N + 1), ... L 1 (N-1), L
1 (N), L 1 (N + 1), ..., In the column of low frequency demodulation calculation e Li shown in FIG. 4 stored in the ROM 20 under the control of the CPU 21 at the timing shown in FIG. 2 (n). The calculation is performed using the calculation formula shown and the result is stored in the RAM 19.

ステップ13ではタイミング番号iが奇数か否かを判断
し、奇数ならばステップ14に移行し、奇数でないならば
ステップ16に移行する判断をする。
In step 13, it is determined whether the timing number i is an odd number. If it is an odd number, the process proceeds to step 14, and if it is not an odd number, the process proceeds to step 16.

ステップ14では、低周波側の低域波演算FLiを実行す
る。
In step 14, the low frequency wave operation F Li on the low frequency side is executed.

波演算に際しては、RAM19に格納されたデータeLo、e
L8と前回の波演算結果とを用い、 FLi =FLi-1+2-n(eLi−FLi-1) …(5) の低域波演算のプログラムを実行して低域波演算F
Liを演算し、RAM19の所定領域に格納する。このように
して格納された演算結果は、第4図の低域波演算FLi
の欄で示す形となっている。
For wave calculation, data e Lo , e stored in RAM19
Using L8 and the previous wave calculation result, the low-frequency wave calculation program is executed by executing the low-frequency wave calculation program of F Li = F Li-1 +2 -n (e Li −F Li-1 ) ... (5)
Li is calculated and stored in a predetermined area of RAM 19. The calculation result stored in this way is the low frequency wave calculation F Li of FIG.
It has the form shown in the column.

CPU21の制御の基にROM20に格納された第4図に示す低域
波演算FLiの欄で示す演算式で演算をしてその結果をR
AM19の所定領域に格納する。
Under the control of the CPU 21, the low-frequency wave calculation F Li stored in the ROM 20 shown in FIG.
Stored in a predetermined area of AM19.

この場合の演算も変動係数ΔK=2-nとして高域波演
算FHiの変動係数と同一の変動係数を用いているので、
係数による丸め誤差が生じないので精度のよい演算が可
能となる。
The calculation in this case also uses the same coefficient of variation as the coefficient of variation of the high frequency wave operation F Hi with the coefficient of variation ΔK = 2 −n .
Since a rounding error due to the coefficient does not occur, an accurate calculation can be performed.

ステップ15は加算演算を実行する。RAM19に格納された
高域波演算の結果FHiと低域波演算の結果FLiとを用
い、CPU21の制御の基にROM20に格納された第4図に示す
加算演算eAの欄で示す演算式で演算をしてその結果をRA
M19に格納し、ステップAに移行して流量演算を終了す
る。
Step 15 executes an addition operation. Using the high-frequency wave calculation result F Hi and the low-frequency wave calculation result F Li stored in the RAM 19, the addition calculation e A shown in FIG. 4 and stored in the ROM 20 under the control of the CPU 21 is shown. Perform the operation with the operation expression and RA the result.
Store in M19, move to step A, and finish flow rate calculation.

以上のようにして、電極11a、11bで検出した低周波と高
周波の2周波を含む信号電圧は、マイクロコンピュータ
を用いて低周波側と高周波側とに分けられて読み込ま
れ、低周波側は低周波で復調してその出力を低域波手
段を介して、高周波側は高周波で復調してその出力を高
域波手段を介してそれぞれ出力し、低域波手段と高
域波手段の各出力を加算合成して出力することによ
り、ゼロ点が安定で雑音に対しても強く、かつ応答の良
い流量出力が得られる。
As described above, the signal voltage including the low frequency and the high frequency detected by the electrodes 11a and 11b is read by being divided into the low frequency side and the high frequency side by using the microcomputer, and the low frequency side is low. It demodulates with a high frequency and the output is passed through the low-pass wave means, and the high frequency side is demodulated with a high frequency and the output is output through the high-pass wave means. By adding and synthesizing and outputting, a flow rate output with stable zero point, strong against noise, and good response can be obtained.

〈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、変動係数ΔKが2-nになるように演算時定数の値
を設定するので、高域波演算と高域波演算の演算に
多くの桁数を必要とする乗算をすることなく、演算の簡
単なシフト操作のみでよくなり、高速演算が可能とな
り、また高域波演算と低域波演算との演算に同一の
変動係数ΔKを使用するので丸め誤差が小さくなり精度
が向上する。
<Effect of the Invention> According to the present invention as specifically described above with reference to the embodiments, the value of the operation time constant is set so that the coefficient of variation ΔK becomes 2 −n. It is possible to perform high-speed calculation without shifting, which requires a large number of digits for calculation of the high-frequency wave, and only requires a simple shift operation, and high-frequency wave calculation and low-frequency wave calculation. Since the same variation coefficient ΔK is used for the rounding error, the rounding error is reduced and the accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の1実施例を示すブロック図、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
第1図に示す実施例の信号処理の手順を示すフローチャ
ート図、第4図は第3図のフローにおける演算手順を示
す演算図である。 10…導管、12…励磁コイル、13…励磁回路、16、17…ア
ナログ/デジタル変換器、18…バス、19…ランダムアク
セスメモリ、20…リードオンリーメモリ、21…マイクロ
プロセッサ、22…クロック発生器、24…タイミング信号
出力ポート。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a signal processing procedure of the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is an operation diagram showing an operation procedure in the flow of FIG. 10 ... Conduit, 12 ... Excitation coil, 13 ... Excitation circuit, 16, 17 ... Analog / digital converter, 18 ... Bus, 19 ... Random access memory, 20 ... Read only memory, 21 ... Microprocessor, 22 ... Clock generator , 24… Timing signal output port.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1周波数とこれより低い第2周波数の2
つの異なった周波数を有する磁場を供給する励磁手段
と、この励磁手段により励磁され流量に対応して発生す
る信号電圧を前記第1周波数に基づいてサンプリングし
て弁別し第1復調出力eHiを出力する第1復調手段と,
前記信号電圧を前記第2周波数に基づいてサンプリング
して弁別し第2復調出力eLiを出力する第2復調手段
と、演算周期をΔTc、時定数をTcとして ΔK=ΔTc/(Tc+ΔTc) なる変動係数ΔKを用いて Xi=Xi-1+ΔK(eHi−Xi-1) の低域波演算を実行して中間出力Xiを出力する中間低
域波手段と前記第1復調出力eHiからこの中間出力Xi
を減算して高域波出力FHiを出力する減算手段とから
なる高域波手段と、前記第2復調出力eLiを用いて FLi =FLi-1+ΔK(eLi−FLi-1) なる演算により低域波して低域波出力FLiを出力す
る低域波手段と、前記高域波手段と前記低域波手
段の各出力を加算的に合成して流量出力を出す加算手段
とを具備し、nを整数としてΔK=2-nとなるように時
定数Tcを選定したことを特徴とする電磁流量計。
1. A first frequency and a second frequency lower than the first frequency.
Exciting means for supplying magnetic fields having three different frequencies, and signal voltage generated by the exciting means and corresponding to the flow rate is sampled and discriminated based on the first frequency to output a first demodulation output e Hi . First demodulating means for
Second demodulation means for sampling and discriminating the signal voltage based on the second frequency and outputting a second demodulation output e Li ; ΔK = ΔT c / (T with a calculation cycle of ΔT c and a time constant of T c. an intermediate low frequency wave means for outputting X i = X i-1 + ΔK (e Hi -X i-1 intermediate output X i running low frequency wave operation) with c + [Delta] T c) becomes the coefficient of variation [Delta] K From the first demodulation output e Hi to this intermediate output X i
The subtraction to the high-frequency wave means comprising a subtracting means for outputting a high-frequency wave output F Hi, the second with a demodulated output e Li F Li = F Li- 1 + ΔK (e Li -F Li-1 ) Addition of low-frequency wave means for low-frequency wave and outputting low-frequency wave output F Li by the following operation, and output of flow rate by additively combining the respective outputs of the high-frequency wave means and the low-frequency wave means And a time constant T c is selected so that ΔK = 2 −n where n is an integer.
JP14529588A 1988-06-13 1988-06-13 Electromagnetic flow meter Expired - Lifetime JPH06103205B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14529588A JPH06103205B2 (en) 1988-06-13 1988-06-13 Electromagnetic flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14529588A JPH06103205B2 (en) 1988-06-13 1988-06-13 Electromagnetic flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01313716A JPH01313716A (en) 1989-12-19
JPH06103205B2 true JPH06103205B2 (en) 1994-12-14

Family

ID=15381840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14529588A Expired - Lifetime JPH06103205B2 (en) 1988-06-13 1988-06-13 Electromagnetic flow meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06103205B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01313716A (en) 1989-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5443552A (en) Electromagnetic flowmeter and method for electromagnetically measuring flow rate
JPH03207115A (en) Pwm signal demodulation system
JPH06103205B2 (en) Electromagnetic flow meter
JP2734162B2 (en) Electromagnetic flow meter
JP3075319B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH063383B2 (en) Electromagnetic flow meter
JP2691940B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0575338B2 (en)
JPH0552621A (en) Electromagnetic flowmeter
JPH0575339B2 (en)
JP2707757B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0623937Y2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0623939Y2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0585009B2 (en)
JPH06249675A (en) Signal processor
JPH063382B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0541379Y2 (en)
JPH06147944A (en) Electromagnetic flow meter
SU1112316A1 (en) Device for measuring concentration of charge carriers in conductive materials
SU1023257A1 (en) Aggregate interference level and signal-to-noise ratio devetermination device
JPH0415404B2 (en)
SU1022077A1 (en) Electrostatic field strength transducer
JPS59195125A (en) Converter for electromagnetic flowmeter
JPS5786761A (en) Low speed detection circuit
SU935811A1 (en) Device for automatic measuring of piezoelement resonance and anti-resonance frequency