JPH085422A - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Electromagnetic flow meter

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Publication number
JPH085422A
JPH085422A JP13302694A JP13302694A JPH085422A JP H085422 A JPH085422 A JP H085422A JP 13302694 A JP13302694 A JP 13302694A JP 13302694 A JP13302694 A JP 13302694A JP H085422 A JPH085422 A JP H085422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
permanent magnet
excitation
exciting
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP13302694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikumitsu Ishikawa
郁光 石川
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP13302694A priority Critical patent/JPH085422A/en
Publication of JPH085422A publication Critical patent/JPH085422A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To remove electrochemical noise and improve the measurement precision regarding a low energy consumption-type flow meter. CONSTITUTION:An electromagnetic flow meter is composed of a permanent magnet 1b and an excitation coil 1a installed together, a low-pass filter 7 which takes out the output induced between electrodes 3a, 3b when excitation is carried out only by the permanent magnet 1b, a high-pass filter 9 which takes out the output only by the excitation coil 1a when excitation is carried out by both the permanent magnet 1b and the excitation coil 1a, A/D converters 8a, 8b installed in the rear stages of the low-pass and the high-pass filters, and a computing means 10 to carry out sampling the outputs of these A/D converters 8a, 8b and take in the outputs. The computing means 10 computes an electrochemical output based on an output induced between the electrodes when excitation is carried out only by the permanent magnet 1b and also an output obtained when excitation is carried out by the excitation coil 1a, sends out an output after deducing the electrochemical noise from the output obtained when excitation is carried out by the permanent magnet 1b, and thus the current applied to the excitation coil 1a is made to be current which reverses a plurality of times to be positive and negative from zero level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、測定流体の流量を電気
信号に変換しこの流量に対応する流量信号を出力する電
磁流量計に係り、特に、低消費電力形において測定精度
の向上を図った電磁流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic flow meter which converts a flow rate of a measuring fluid into an electric signal and outputs a flow rate signal corresponding to the electric flow rate, and particularly to improve the measurement accuracy in a low power consumption type. Electromagnetic flowmeter.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁流量計は導管を流れる被測定流体の
流れ方向に対して直角な方向にコイルにより磁界を作用
させ、この磁界により被測定流体中にその流量に応じて
発生した電圧を前記磁界に対して直角な方向に設けた一
対の検出用電極で取り出す様にしたものであり、磁界を
与える方式としては励磁コイルに励磁電流を流すものが
一般的である。その場合、電磁流量計の消費電力は殆ど
励磁電力で決定される。図4は低消費電力化を図った従
来例を示す構成図、図5はそのタイミングチャートであ
り特公平1−26491に記載されている。この従来例
について簡単に説明する。
2. Description of the Related Art An electromagnetic flowmeter applies a magnetic field by a coil in a direction perpendicular to the flow direction of a fluid to be measured flowing through a conduit, and the magnetic field causes a voltage generated in the fluid to be measured according to its flow rate. This is taken out by a pair of detection electrodes provided in a direction perpendicular to the magnetic field, and as a method of applying the magnetic field, a method of supplying an exciting current to an exciting coil is generally used. In that case, the power consumption of the electromagnetic flowmeter is almost determined by the excitation power. FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example for reducing power consumption, and FIG. 5 is a timing chart thereof, which is described in JP-B-1-26491. This conventional example will be briefly described.

【0003】図4において1は励磁部で、流体が流れる
パイプ2と、電極3a,3bと永久磁石1bおよび励磁コ
イル1aから構成されており、パイプ2内に垂直に磁界
を発生する磁気回路を形成している。励磁コイル1aに
は励磁電流Iwが流れたとき永久磁石1bによる磁界を減
磁(または増磁)する方向に励磁される。20は励磁電
流回路で定電流源21とスイッチ22とからなり、タイ
ミング信号発生回路35からのタイミング信号P1によ
ってスイッチ22がオンになると励磁コイル1aに励磁
電流Iwを流す。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes an exciting unit, which is composed of a pipe 2 through which a fluid flows, electrodes 3a and 3b, a permanent magnet 1b and an exciting coil 1a. A magnetic circuit for vertically generating a magnetic field is formed in the pipe 2. Is forming. When the exciting current Iw flows through the exciting coil 1a, it is excited in a direction of demagnetizing (or increasing) the magnetic field of the permanent magnet 1b. An exciting current circuit 20 is composed of a constant current source 21 and a switch 22. When the switch 22 is turned on by the timing signal P 1 from the timing signal generating circuit 35, the exciting current Iw is passed through the exciting coil 1a.

【0004】信号処理回路3は励磁部1の電極3a,3b
間に誘起する電圧eaが与えられ、励磁電流Iwが流れて
いない期間Tに生じる誘起電圧に含まれる電気化学的電
位によるノイズを励磁電流Iwが流れている期間tに生
じる誘起電圧を利用して除去し流体に関連した値V0
出力するもので、図では誘起電圧eaを増幅する増幅器
31と、サンプリングスイッチS1と、ホールド用コン
デンサC1と、増幅器31の出力ebをサンプルホールド
する回路32と、増幅器31の出力ebとサンプルホー
ルド回路32の出力との差を増幅する差動増幅器33
と、サンプリングスイッチS2と、ホールド用コンデン
サC2および演算増幅器OPを用いたバッファアンプか
らなり、差動増幅器33の出力ecをV0として出力する
出力回路34と、スイッチ22とサンプリングスイッチ
1,S2をそれぞれ制御するタイミング信号P1,P2
3を発生するタイミング信号発生回路35を備えたも
のが例示されている。
The signal processing circuit 3 includes electrodes 3a and 3b of the exciting unit 1.
The induced voltage e a is applied during the excitation current Iw, and the induced voltage generated during the period t during which the exciting current Iw flows is used as noise due to the electrochemical potential contained in the induced voltage during the period T during which the exciting current Iw does not flow. And outputs the value V 0 related to the fluid. In the figure, the amplifier 31 for amplifying the induced voltage e a , the sampling switch S 1 , the holding capacitor C 1, and the output e b of the amplifier 31 are sampled. A circuit 32 for holding and a differential amplifier 33 for amplifying the difference between the output e b of the amplifier 31 and the output of the sample hold circuit 32.
An output circuit 34 which includes a sampling switch S 2 , a buffer amplifier using a holding capacitor C 2 and an operational amplifier OP, and which outputs an output e c of the differential amplifier 33 as V 0 , a switch 22, and a sampling switch S Timing signals P 1 , P 2 , for controlling 1 and S 2 , respectively
An example including a timing signal generating circuit 35 for generating P 3 is illustrated.

【0005】上記の構成において、通常、励磁部1は永
久磁石1bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度BDCなる磁界が与えられている。一方タイミング信
号発生回路35からの図5イに示すようなタイミング信
号P1で励磁電流回路21のスイッチ22がオンにな
り、励磁コイル1aに一定時間tだけ励磁電流Iwが供
給されると永久磁石1bによる磁界を減磁(または増
磁)する方向に励磁されるため、流体には磁束密度BAC
なる磁界が与えられる。
In the above structure, the exciting part 1 is normally excited only by the permanent magnet 1b, and the fluid is given a magnetic field having a magnetic flux density B DC . On the other hand, when the switch 22 of the exciting current circuit 21 is turned on by the timing signal P 1 as shown in FIG. 5A from the timing signal generating circuit 35 and the exciting current Iw is supplied to the exciting coil 1a for a certain time t, the permanent magnet is generated. Since the magnetic field due to 1b is excited in the direction of demagnetizing (or increasing) the magnetic flux density B AC in the fluid.
Is given.

【0006】その結果電極3a,3b間に発生する誘起電
圧は図5ロに示すようになり、励磁電流Iwを流すことに
よって変化する(実線は減磁、点線は増磁した場合を示
す)。ここで、流体の流速をV、パイプ11の直径をD
および電気化学的電位によるノイズをVerrとすれば、
励磁電流Iwが流れていない期間Tに発生する誘起電圧V
DCおよび励磁電流Iwが流れている期間tに発生する誘起
電圧VDC1は次式で与えられる。 VDC=kDCDCVD+Verr…(1) VDC1=kDC1DC1VD+Verr…(2) kDC=kAC;形状係数
As a result, the induced voltage generated between the electrodes 3a and 3b is as shown in FIG. 5B, which changes when the exciting current Iw is passed (the solid line shows the case of demagnetization and the dotted line shows the case of increased magnetization). Here, the flow velocity of the fluid is V, and the diameter of the pipe 11 is D
And V err is the noise due to the electrochemical potential,
Induced voltage V generated during period T when exciting current Iw is not flowing
The induced voltage V DC1 generated during the period t in which DC and the exciting current Iw are flowing is given by the following equation. V DC = k DC B DC VD + V err (1) V DC1 = k DC1 B DC1 VD + V err (2) k DC = k AC ; shape factor

【0007】発信器1からの誘起電圧eaは増幅器31
で増幅された後差動増幅器33の一方の入力端子(+)
に加えられる。また増幅器31の出力ebはサンプルホ
ールド回路32にも与えられる。サンプルホールド回路
32は励磁電流IWが流れている期間tに図5ハに示す
ようなタイミングで発生するサンプリングパルスP2
よってスイッチS1がオンになるとea2を増幅した電圧
b2を補償値としてホールドする。サンプルホールド回
路32の出力eb2は差動増幅器33の他方の入力端子
(−)に加えられる。その結果差動増幅器33の出力e
cは永久磁石のみで励磁されている期間(励磁電流が流
れていない期間)Tには ec=k2(eb1−eb2)=k12(BDC−BAC)VD…(3) k1;増幅器31のゲイン k2;差動増幅器33のゲイン となり、電気化学的電位を含むノイズ成分Verrは除去
され流体の流量のみに比例した値となる。
The induced voltage e a from the oscillator 1 is the amplifier 31
One input terminal (+) of the differential amplifier 33 after being amplified by
Is added to The output e b of the amplifier 31 is also given to the sample hold circuit 32. When the switch S 1 is turned on by the sampling pulse P 2 generated at the timing shown in FIG. 5C during the period t during which the exciting current I W is flowing, the sample-hold circuit 32 amplifies the voltage e b2 obtained by amplifying e a2. Hold as. The output e b2 of the sample hold circuit 32 is applied to the other input terminal (−) of the differential amplifier 33. As a result, the output e of the differential amplifier 33
c is a period in which only the permanent magnet is excited (period in which no exciting current flows), ec = k 2 (e b1 −e b2 ) = k 1 k 2 (B DC −B AC ) VD ... ( 3) k 1 ; gain of the amplifier 31 k 2 ; gain of the differential amplifier 33, and the noise component V err including the electrochemical potential is removed and becomes a value proportional to only the flow rate of the fluid.

【0008】この差動増幅器33の出力eCは出力回炉
34を会して出力端子アウトに出力電圧V0として送出
される。出力回炉34は図2ニに示すようなタイミング
で発生するパルスP3で駆動され、励磁電流IWが流れて
いる期間tにオフとなるスイッチS2によって、永久磁
石のみで励磁している期間Tの差動増幅器33の出力e
Cをアウトに送出するようになっている。
The output e C of the differential amplifier 33 meets the output regenerator 34 and is sent to the output terminal OUT as the output voltage V 0 . The output furnace 34 is driven by a pulse P 3 generated at the timing shown in FIG. 2D, and is turned on by a switch S 2 which is turned off during a period t during which the exciting current I W is flowing. Output e of T differential amplifier 33
C is sent out.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気化学的
ノイズは時間とともに変化するが上記従来例では一定時
間(t)内の一つの出力信号を電気化学的ノイズとして
判断している。しかしながら電気化学的ノイズを一つの
信号だけで決定するのは精度的に問題があった。本発明
は、この一定時間における電気化学的ノイズを精度よく
演算することにより高精度化が可能な電磁流量計を提供
することを目的とする。
By the way, the electrochemical noise changes with time, but in the above-mentioned conventional example, one output signal within a certain time (t) is judged as the electrochemical noise. However, determining the electrochemical noise with only one signal has a problem in accuracy. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic flow meter that can be highly accurate by accurately calculating the electrochemical noise in this fixed time.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、電磁流量計の励磁手段として永久磁
石と励磁コイルとを併設し、通常は永久磁石のみによっ
て励磁を行い、前記励磁コイルに必要に応じて一定時間
電流を流して永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁
を行わさせる手段を設けるとともに、永久磁石のみによ
って励磁を行っているとき電極間に誘起する電圧に含ま
れる電気化学的電位によるノイズを、永久磁石と励磁コ
イルとの両者による励磁を行ったときに電極間に誘起す
る電圧を利用して除去する様にした電磁流量計におい
て、前記永久磁石のみによって励磁を行っているときの
電極間に誘起する出力を取り出すローパスフィルター
と、前記永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行
っているときに励磁コイルによる出力のみを取り出すハ
イパスフィルターと、前記ローパス,ハイパスフィルタ
の後段に設けられたA/D変換器と、これらA/D変換
器の出力をサンプリングして取り込む演算手段(CP
U)からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによっ
て励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記
励磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化
学的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出
力から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁
コイルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転
する電流であることを特徴とするものである。
According to the structure of the present invention for solving the above-mentioned problems, a permanent magnet and an exciting coil are provided as an exciting means of an electromagnetic flowmeter, and normally, only the permanent magnet is used for excitation. The excitation coil is provided with a means for causing a current to flow for a certain period of time as required to perform excitation by both the permanent magnet and the excitation coil, and is included in the voltage induced between the electrodes when excitation is performed only by the permanent magnet. In an electromagnetic flow meter in which noise caused by an electrochemical potential is removed by using a voltage induced between electrodes when excitation is performed by both a permanent magnet and an excitation coil, excitation is performed only by the permanent magnet. A low-pass filter that extracts the output induced between the electrodes during the excitation and an excitation coil during the excitation by both the permanent magnet and the excitation coil. A high pass filter to extract only the output by Le, the low pass, the A / D converter disposed downstream of the high-pass filter, calculation means for capturing by sampling the output of A / D converter (CP
U), the calculating means obtains an electrochemical output from an output induced between the electrodes when being excited only by the permanent magnet and an output obtained when being excited by the exciting coil, Electrochemical noise is subtracted from the output when excited by a permanent magnet and output, and the current flowing through the exciting coil is a current that is inverted several times between positive and negative at a zero level. .

【0011】[0011]

【作 用】ローパスフィルターの出力には永久磁石のみ
によって励磁を行っているときの流量信号と電気化学的
ノイズが含まれている。ハイパスフィルターの出力は励
磁コイルで励磁したときの電気化学的ノイズを含まない
出力となる。従ってローパスフィルタの出力からハイパ
スフィルタの出力をもとに算出した電気化学的ノイズを
差し引けば永久磁石で励磁しているときの電気化学的ノ
イズを補償できる。
[Operation] The output of the low-pass filter contains the flow rate signal and electrochemical noise when excitation is performed only by the permanent magnet. The output of the high-pass filter does not include electrochemical noise when excited by the exciting coil. Therefore, by subtracting the electrochemical noise calculated based on the output of the high-pass filter from the output of the low-pass filter, the electrochemical noise when excited by the permanent magnet can be compensated.

【0012】[0012]

【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実施例を示す構成図である。
なお、図3に示す従来例と同等の構成部品には同一符号
を付して重複する説明は省略する。4,5は高インピー
ダンスのバッファアンプであり、その入力端は電極3
a,3bに接続されている。バッファアンプ4の出力は
差動増幅器6の非反転端子に接続され、バッファアンプ
5の出力は差動増幅器6の反転端子に接続されている。
Embodiments 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.
The same components as those of the conventional example shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Reference numerals 4 and 5 are high-impedance buffer amplifiers, and their input terminals are electrodes 3
It is connected to a and 3b. The output of the buffer amplifier 4 is connected to the non-inverting terminal of the differential amplifier 6, and the output of the buffer amplifier 5 is connected to the inverting terminal of the differential amplifier 6.

【0013】この差動増幅器6の出力は抵抗18,コン
デンサC1,増幅器7等からなるローパスフィルタ7を
通ってA/D変換器8aに入力し、その出力はCPU
(演算手段)10に入力する。また、差動増幅器6の出
力はコンデンサC2,増幅器9等からなるハイパスフィル
タ9を通ってA/D変換器8bに入力し、その出力はC
PU10に入力する。11は交流励磁回路であり例えば
100Hz以上の正弦波(若しくは三角波,台形波を含
む矩形波)電流を出力する。12は励磁電流のオンオフ
スイッチである。
The output of the differential amplifier 6 is input to an A / D converter 8a through a low pass filter 7 composed of a resistor 18, a capacitor C 1 , an amplifier 7, etc., and its output is a CPU.
Input to (calculation means) 10. The output of the differential amplifier 6 is input to the A / D converter 8b through the high pass filter 9 including the capacitor C 2 and the amplifier 9, and the output is C
Input to PU10. Reference numeral 11 denotes an AC excitation circuit that outputs, for example, a sine wave (or a triangular wave including a triangular wave and a trapezoidal wave) current of 100 Hz or more. Reference numeral 12 denotes an exciting current on / off switch.

【0014】上記の構成において、通常、励磁部1は永
久磁石1bのみによって励磁されており、流体には磁束
密度BDCなる磁界が与えられている。このときの検出電
極3a,3bの信号は電気化学的なノイズを含む図2
(a)に示すような電圧となる。この電圧信号はローパ
スフィルタ7を通ってA/D変換器8aでデジタル信号
に変換される。変換された信号はCPU10に含まれる
タイミング信号発生回路(図示せず)からタイミング信
号Paの信号により所定のタイミングでCPU10に取
り込まれメモリーに記憶される。
In the above structure, the exciting part 1 is usually excited only by the permanent magnet 1b, and the fluid is given a magnetic field having a magnetic flux density B DC . The signals of the detection electrodes 3a and 3b at this time include electrochemical noise.
The voltage is as shown in (a). This voltage signal passes through the low pass filter 7 and is converted into a digital signal by the A / D converter 8a. The converted signal is taken into the CPU 10 at a predetermined timing by a timing signal Pa signal from a timing signal generating circuit (not shown) included in the CPU 10 and stored in the memory.

【0015】次にCPU10に含まれるタイミング信号
発生回路(図示せず)からタイミング信号Pbの信号が
発せられると励磁電流回路11のスイッチ12が一定時
間オンになり、励磁コイル1aに一定時間tだけ励磁電
流IwACが供給される。その結果、永久磁石1bによる
磁界BDCと励磁電流による磁界BACが重畳し検出電極の
信号は図2(b)に示すようなものとなる。ハイパスフ
ィルタ9はこのうちの図2(c)で示す直流成分を除去
し、図2(d)で示す交流成分のみをA/D変換器8b
に出力する。
Next, when a timing signal Pb is generated from a timing signal generating circuit (not shown) included in the CPU 10, the switch 12 of the exciting current circuit 11 is turned on for a fixed time, and the exciting coil 1a is turned on for a fixed time t. Excitation current Iw AC is supplied. As a result, the magnetic field B DC due to the permanent magnet 1b and the magnetic field B AC due to the exciting current are superimposed, and the signal of the detection electrode becomes as shown in FIG. 2 (b). The high-pass filter 9 removes the direct current component shown in FIG. 2 (c) and only the alternating current component shown in FIG. 2 (d) is converted into the A / D converter 8b.
Output to.

【0016】図3(a)は図2(d)のA部拡大図であ
る。励磁電流が矩形波である場合は図示のBで示すよう
な微分ノイズが発生する。CPU10はこの信号のうち
定電流領域の信号を図3(b)で示すタイミングでサン
プリングして取り込むようにされている。
FIG. 3A is an enlarged view of portion A of FIG. 2D. When the exciting current is a rectangular wave, differential noise as shown by B in the figure occurs. The CPU 10 is adapted to sample and take in the signal in the constant current region of this signal at the timing shown in FIG.

【0017】ここで、励磁コイルに流す電流をゼロレベ
ルを境に複数回反転する電流とした場合の流量信号(V
AC)は次式で表わされる。 VAC=kACACVD…(4) この流量信号から直前にサンプリングした永久磁石のみ
で励磁したときの流量信号VDCをもとにVerrを求める
と Verr=VDC−{(kDCDC)/(kACAC)}VAC…(5) となり、電気化学的ノイズを検出することができる。C
PU10はVDC−Verrの演算を行い電気化学的ノイズ
を補償(除去)した信号を出力する。
Here, the flow rate signal (V) when the current flowing in the exciting coil is a current which is inverted a plurality of times with the zero level as a boundary
AC ) is expressed by the following equation. V AC = k AC B AC VD (4) When V err is calculated from this flow signal based on the flow signal V DC when excited by only the permanent magnet sampled immediately before, V err = V DC − {(k DC B DC ) / (k AC B AC )} V AC (5), and electrochemical noise can be detected. C
The PU 10 calculates V DC -V err and outputs a signal that compensates (removes) electrochemical noise.

【0018】次に(4)式の各パラメータに対するノイ
ズ伝搬に付いて検討すると伝搬誤差ΔVerrは ΔVerr=|∂Verr/∂VDC|+|∂Verr/∂BDC| +|∂Verr/∂BAC|+|∂Verr/∂VAC|…(6) となる。(5)式においてkDC,kACは幾何学的な要素
なのでこれによる誤差は生じないものとすると、
Next, considering the noise propagation for each parameter of the equation (4), the propagation error ΔV err is ΔV err = │∂V err / ∂V DC │ + │∂V err / ∂B DC │ + │∂ V err / ∂B AC | + | ∂V err / ∂V AC | ... (6) In equation (5), since k DC and k AC are geometrical elements, it is assumed that no error is caused by this.

【0019】 ΔVerr=1+(kDC/VACAC)VAC・ΔBDC +(kDCDC/kACAC 2)VAC・ΔBAC +(kDCDC/kACAC)ΔVAC…(7) となる。そして、永久磁石による直流励磁については固
有の磁力に依存するのでΔBDC≒0とみなすことがで
き、高周波励磁による交流励磁においては定電流制御に
よる磁界制御によりΔBAC≒0にすることが可能であ
る。従って(7)式は ΔVerr=1+(kDCDC/kACAC)ΔVAC…(8) と表わすことができる。
[0019] ΔV err = 1 + (k DC / V AC B AC) V AC · ΔB DC + (k DC B DC / k AC B AC 2) V AC · ΔB AC + (k DC B DC / k AC B AC ) ΔV AC (7) Since the direct-current excitation by the permanent magnet depends on the inherent magnetic force, it can be regarded as ΔB DC ≈0, and the alternating-current excitation by the high frequency excitation can be made ΔB AC ≈0 by the magnetic field control by the constant current control. is there. Therefore, the expression (7) can be expressed as ΔV err = 1 + (k DC B DC / k AC B AC ) ΔV AC (8)

【0020】(8)式においてΔVerrを小さくするた
めには交流磁界(BAC)を直流磁界(BDC)に対して大
きくするか、或いは交流検波信号(VAC)の揺動ノイズ
(ΔVAC)を小さくすれば良いことがわかる。ここで、
本発明の目的は低消費化であるので交流磁界(BAC)を
大きくすることは励磁電流を大きくすることになり目的
に反する。従って交流検波信号(VAC)の揺動ノイズ
(ΔVAC)に着目すると、先の従来例では励磁電流IW
を流している期間(t)に一回のサンプリングしか行っ
ていない。そのため揺動ノイズ(ΔVAC)はそのままΔ
errの主要素となる。
In order to reduce ΔV err in the equation (8), the AC magnetic field (B AC ) is increased relative to the DC magnetic field (B DC ) or the fluctuation noise (ΔV AC ) of the AC detection signal (V AC ). It turns out that it is better to make AC smaller. here,
Since the object of the present invention is low power consumption, increasing the alternating magnetic field (B AC ) increases the exciting current, which is contrary to the object. Therefore, paying attention to the fluctuation noise (ΔV AC ) of the AC detection signal (V AC ), the exciting current I W in the above conventional example.
Sampling is performed only once during the period (t) during which the current is flowing. Therefore, the fluctuation noise (ΔV AC ) remains Δ
It becomes the main element of V err .

【0021】しかしながら、本発明においては励磁電流
Wを流している期間(t)に複数回(図では6回)の
サンプリングを行っているのでΔVAC・6-1/2とするこ
とができ、n回のサンプリングを行えばΔVAC・n-1/2
となる。従って(8)式におけるΔVerrを小さくする
ことができ、精度のよい補償が可能になり測定精度を向
上させた低消費電力形電磁流量計を実現することができ
る。なお、励磁電流として100Hz以上の交流を用い
ることによりさらに精度の良い補償を行うことができ
る。
However, in the present invention, sampling is performed a plurality of times (six times in the figure) during the period (t) in which the exciting current I W is flowing, so ΔV AC · 6 −1/2 can be obtained. , If sampling is performed n times, ΔV AC · n -1/2
Becomes Therefore, ΔV err in the equation (8) can be reduced, accurate compensation can be performed, and a low power consumption type electromagnetic flow meter with improved measurement accuracy can be realized. Note that more accurate compensation can be performed by using an alternating current of 100 Hz or more as the exciting current.

【0022】[0022]

【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、永久磁石のみによって励磁を行っ
ているときの電極間に誘起する出力を取り出すローパス
フィルターと、前記永久磁石と励磁コイルとの両者によ
る励磁を行っているときに励磁コイルによる出力のみを
取り出すハイパスフィルターと、前記ローパス,ハイパ
スフィルタの後段に設けられたA/D変換器と、これら
A/D変換器の出力をサンプリングして取り込む演算手
段からなり、前記演算手段は前記永久磁石のみによって
励磁を行っているときの電極間に誘起する出力と前記励
磁コイルで励磁しているときに求めた出力から電気化学
的出力を求め、前記永久磁石で励磁しているときの出力
から電気化学的ノイズを差し引いて出力し、前記励磁コ
イルに流す電流はゼロレベルを境に正負に複数回反転す
る電流としたので、精度のよい補償が可能になり測定精
度を向上させた低消費電力形電磁流量計を実現すること
がことができる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, a low-pass filter for extracting an output induced between electrodes when only permanent magnets are excited and the permanent magnets are provided. A high-pass filter that extracts only the output from the exciting coil when the excitation is performed by both the exciting coil, an A / D converter provided in the latter stage of the low-pass and high-pass filters, and outputs of these A / D converters. Is sampled and taken in. The computing means is electrochemical based on the output induced between the electrodes when excited by only the permanent magnet and the output obtained when excited by the exciting coil. Obtain the output, subtract the electrochemical noise from the output when excited by the permanent magnet, and output the current. Since the current inverted several times to positive and negative bordering the Roreberu can be realized accurate compensation possible becomes low power consumption type electromagnetic flowmeter with improved measurement accuracy.

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

【図1】本発明の1実施例の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;

【図3】図2のA部の拡大図およびサンプリングのタイ
ミングを示す図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2 and a diagram showing sampling timing.

【図4】従来例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional example.

【図5】従来例の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 励磁部 1a 励磁コイル 1b 永久磁石 2 管路 3a,3b 電極 4,5 バッファアンプ 6 差動増幅器 7 ローパスフィルタ 8a,8b A/D変換器 9 ハイパスフィルタ 10 CPU 11 交流励磁回路 12 オンオフスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excitation part 1a Excitation coil 1b Permanent magnet 2 Pipe lines 3a, 3b Electrodes 4,5 Buffer amplifier 6 Differential amplifier 7 Low pass filter 8a, 8b A / D converter 9 High pass filter 10 CPU 11 AC excitation circuit 12 On-off switch

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電磁流量計の励磁手段として永久磁石と励
磁コイルとを併設し、通常は永久磁石のみによって励磁
を行い、前記励磁コイルに必要に応じて一定時間電流を
流して永久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行わ
させる手段を設けるとともに、永久磁石のみによって励
磁を行っているとき電極間に誘起する電圧に含まれる電
気化学的電位によるノイズを、永久磁石と励磁コイルと
の両者による励磁を行ったときに電極間に誘起する電圧
を利用して除去する様にした電磁流量計において、前記
永久磁石のみによって励磁を行っているときの電極間に
誘起する出力を取り出すローパスフィルターと、前記永
久磁石と励磁コイルとの両者による励磁を行っていると
きに励磁コイルによる出力のみを取り出すハイパスフィ
ルターと、前記ローパス,ハイパスフィルタの後段に設
けられたA/D変換器と、これらA/D変換器の出力を
サンプリングして取り込む演算手段からなり、前記演算
手段は前記永久磁石のみによって励磁を行っているとき
の電極間に誘起する出力と前記励磁コイルで励磁してい
るときに求めた出力から電気化学的出力を求め、前記永
久磁石で励磁しているときの出力から電気化学的ノイズ
を差し引いて出力し、前記励磁コイルに流す電流はゼロ
レベルを境に正負に複数回反転する電流であることを特
徴とする電磁流量計。
1. A permanent magnet and an exciting coil are provided together as an exciting means of an electromagnetic flow meter, and normally, only the permanent magnet is used for excitation, and a current is passed through the exciting coil for a certain period of time as necessary to excite the permanent magnet and the exciting magnet. A means for performing excitation by both the coil and the coil is provided, and noise due to the electrochemical potential contained in the voltage induced between the electrodes when excitation is performed only by the permanent magnet is caused by both the permanent magnet and the exciting coil. In an electromagnetic flowmeter configured to remove the voltage induced between the electrodes when the excitation is performed, a low-pass filter that extracts the output induced between the electrodes when the excitation is performed only by the permanent magnet, A high-pass filter for extracting only the output from the exciting coil while exciting with both the permanent magnet and the exciting coil; When the A / D converters provided in the subsequent stages of the pass and high pass filters and the calculating means for sampling and outputting the outputs of these A / D converters, the calculating means excites only by the permanent magnets. The electrochemical output is obtained from the output induced between the electrodes of the electrode and the output obtained while being excited by the exciting coil, and the electrochemical noise is subtracted from the output when being excited by the permanent magnet. The electromagnetic flowmeter, wherein the current passed through the exciting coil is a current that is inverted positively and negatively a plurality of times with a zero level as a boundary.
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