JPH11132805A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPH11132805A JPH11132805A JP30186297A JP30186297A JPH11132805A JP H11132805 A JPH11132805 A JP H11132805A JP 30186297 A JP30186297 A JP 30186297A JP 30186297 A JP30186297 A JP 30186297A JP H11132805 A JPH11132805 A JP H11132805A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マルチプレクサとアナログ／ディジタル変換
回路は一組でありながら、矩形の励磁電流の１周期に同
期して測定電圧と励磁電流を取り込むことのできる電磁
流量計を提供すること。 【解決手段】 励磁コイルに矩形の励磁電流Ｉfを流す
励磁回路２３と、前記測定電極に発生した直流電圧をイ
ンピーダンス変換する増幅器と、この増幅器の出力する
測定電圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを
入力し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、この
マルチプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル
変換する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換さ
れた測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流
速Ｖ若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁電流
の１周期を基準として、前記マルチプレクサの出力選択
信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミ
ング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２４とを備え、
前記タイミング回路により矩形の励磁電流の１周期毎に
前記流量演算回路による演算出力信号が得られることを
特徴としている。
回路は一組でありながら、矩形の励磁電流の１周期に同
期して測定電圧と励磁電流を取り込むことのできる電磁
流量計を提供すること。 【解決手段】 励磁コイルに矩形の励磁電流Ｉfを流す
励磁回路２３と、前記測定電極に発生した直流電圧をイ
ンピーダンス変換する増幅器と、この増幅器の出力する
測定電圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを
入力し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、この
マルチプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル
変換する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換さ
れた測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流
速Ｖ若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁電流
の１周期を基準として、前記マルチプレクサの出力選択
信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミ
ング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２４とを備え、
前記タイミング回路により矩形の励磁電流の１周期毎に
前記流量演算回路による演算出力信号が得られることを
特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導管の中の測定流
体に励磁電流により磁場を印加して、測定電極で発生す
る起電力を流速信号として取り出す電磁流量計に掛り、
特に励磁電流と信号起電力とを取り込むＡ／Ｄ変換器の
制御タイミングに関する。
体に励磁電流により磁場を印加して、測定電極で発生す
る起電力を流速信号として取り出す電磁流量計に掛り、
特に励磁電流と信号起電力とを取り込むＡ／Ｄ変換器の
制御タイミングに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のμプロセッサを有する電磁流量計
は、例えば、本出願人の提案にかかる特開平３−２５７
３２７号公報に開示されている。図３は、従来装置の回
路図である。図において、導管１０は内面が絶縁され測
定流体Ｑを流すことのできるものである。一対の測定電
極１１ａ，１１ｂは、導管１０に絶縁して固定されたも
ので、測定流体Ｑと接液する。接液電極１１ｃは、接地
点Ｇと接続されて、測定流体Ｑを接地する。励磁コイル
１２は、導管１０に近接して配置されたもので、測定流
体Ｑに磁場を印加する。励磁回路２３は、抵抗Ｒ１を介
して励磁コイル１２に励磁電流Ｉfを供給するもので、
例えば矩形波信号を供給している。
は、例えば、本出願人の提案にかかる特開平３−２５７
３２７号公報に開示されている。図３は、従来装置の回
路図である。図において、導管１０は内面が絶縁され測
定流体Ｑを流すことのできるものである。一対の測定電
極１１ａ，１１ｂは、導管１０に絶縁して固定されたも
ので、測定流体Ｑと接液する。接液電極１１ｃは、接地
点Ｇと接続されて、測定流体Ｑを接地する。励磁コイル
１２は、導管１０に近接して配置されたもので、測定流
体Ｑに磁場を印加する。励磁回路２３は、抵抗Ｒ１を介
して励磁コイル１２に励磁電流Ｉfを供給するもので、
例えば矩形波信号を供給している。
【０００３】前置増幅器１５は、測定電極１１ａ，１１
ｂに入力端が接続された前置増幅器１５ａ，１５ｂと、
前置増幅器１５ａ，１５ｂの出力端が入力端に接続され
た差動増幅器１５ｃとで構成されている。アナログ／デ
ィジタル変換回路１８は、差動増幅器１５ｃの出力端に
現れる測定電圧ＶMを入力して所定桁数のディジタル信
号に変換している。アナログ／ディジタル変換回路１９
は、励磁回路２３の励磁電流Ｉfに比例した電流値信号
ＶRを入力して所定桁数のディジタル信号に変換してい
る。流量演算回路２０は、測定電圧ＶMと電流値信号ＶR
を用いて、所定の演算式により流量演算を実行する。デ
ィジタル／アナログ変換回路２１は、流量演算回路２０
の出力信号をアナログ信号に変換し、流量信号ＶQとし
て出力する。
ｂに入力端が接続された前置増幅器１５ａ，１５ｂと、
前置増幅器１５ａ，１５ｂの出力端が入力端に接続され
た差動増幅器１５ｃとで構成されている。アナログ／デ
ィジタル変換回路１８は、差動増幅器１５ｃの出力端に
現れる測定電圧ＶMを入力して所定桁数のディジタル信
号に変換している。アナログ／ディジタル変換回路１９
は、励磁回路２３の励磁電流Ｉfに比例した電流値信号
ＶRを入力して所定桁数のディジタル信号に変換してい
る。流量演算回路２０は、測定電圧ＶMと電流値信号ＶR
を用いて、所定の演算式により流量演算を実行する。デ
ィジタル／アナログ変換回路２１は、流量演算回路２０
の出力信号をアナログ信号に変換し、流量信号ＶQとし
て出力する。
【０００４】タイミング回路２２は、アナログ／ディジ
タル変換回路１８，１９並びに励磁回路２３に対してタ
イミング信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を出力して、アナログ／
ディジタル変換のタイミングや矩形波のタイミングを調
整している。
タル変換回路１８，１９並びに励磁回路２３に対してタ
イミング信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を出力して、アナログ／
ディジタル変換のタイミングや矩形波のタイミングを調
整している。
【０００５】このように構成された装置について、以下
説明する。励磁回路２３からは、例えば矩形波状の励磁
電流Ｉfが励磁コイル１２に流され、これにより測定流
体Ｑに矩形波状の磁場が印加される。これに伴い、測定
電極１１ａ，１１ｂに発生する測定電圧は前置増幅器１
５でインピーダンス変換されてその出力端に測定電圧Ｖ
Mとして出力される。次段の流量演算回路２０は、アナ
ログ／ディジタル変換回路１８，１９を介して読み込ん
だ測定電圧ＶMと励磁電流Ｉfを用いて流量演算をして、
ディジタル／アナログ変換回路２１を介して流量信号Ｖ
Qを出力する。
説明する。励磁回路２３からは、例えば矩形波状の励磁
電流Ｉfが励磁コイル１２に流され、これにより測定流
体Ｑに矩形波状の磁場が印加される。これに伴い、測定
電極１１ａ，１１ｂに発生する測定電圧は前置増幅器１
５でインピーダンス変換されてその出力端に測定電圧Ｖ
Mとして出力される。次段の流量演算回路２０は、アナ
ログ／ディジタル変換回路１８，１９を介して読み込ん
だ測定電圧ＶMと励磁電流Ｉfを用いて流量演算をして、
ディジタル／アナログ変換回路２１を介して流量信号Ｖ
Qを出力する。
【０００６】図４は図３の装置の動作を説明する波形図
で、（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号
２、（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はアナログ／ディジタル
変換回路１８のサンプリング信号、（ｅ）はアナログ／
ディジタル変換回路１９のサンプリング信号を示してい
る。
で、（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号
２、（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はアナログ／ディジタル
変換回路１８のサンプリング信号、（ｅ）はアナログ／
ディジタル変換回路１９のサンプリング信号を示してい
る。
【０００７】タイミング回路２２が励磁回路２３に供給
するタイミング信号Ｓ３は、相補的にオンオフする励磁
制御信号１，２を有している。この励磁制御信号１，２
に従って、励磁回路２３はハイ電流とロゥ電流を交互に
流す励磁電流Ｉfを供給する。この励磁電流Ｉfは、アナ
ログ／ディジタル変換回路１９により電流値信号ＶRと
して測定される。アナログ／ディジタル変換回路１９
は、矩形の励磁電流Ｉfに合わせて電流値信号ＶRを励磁
電流Ｉfがハイ電流であるＥxHと、励磁電流Ｉfがロゥ電
流であるＥxLを交互にアナログ／ディジタル変換する。
アナログ／ディジタル変換回路１９には、いわゆる積分
形を用いて精度を向上させているので、Ａ／Ｄ変換にあ
る程度の時間がかかる。電流値信号ＶRをディジタル変
換した値ＥxH、ＥxLは、データが確定した後に流量演算
回路２０に送られる。
するタイミング信号Ｓ３は、相補的にオンオフする励磁
制御信号１，２を有している。この励磁制御信号１，２
に従って、励磁回路２３はハイ電流とロゥ電流を交互に
流す励磁電流Ｉfを供給する。この励磁電流Ｉfは、アナ
ログ／ディジタル変換回路１９により電流値信号ＶRと
して測定される。アナログ／ディジタル変換回路１９
は、矩形の励磁電流Ｉfに合わせて電流値信号ＶRを励磁
電流Ｉfがハイ電流であるＥxHと、励磁電流Ｉfがロゥ電
流であるＥxLを交互にアナログ／ディジタル変換する。
アナログ／ディジタル変換回路１９には、いわゆる積分
形を用いて精度を向上させているので、Ａ／Ｄ変換にあ
る程度の時間がかかる。電流値信号ＶRをディジタル変
換した値ＥxH、ＥxLは、データが確定した後に流量演算
回路２０に送られる。
【０００８】また、測定電圧ＶMはアナログ／ディジタ
ル変換回路１８に入力され、アナログ／ディジタル変換
回路１８は、励磁電流Ｉfがハイ電流であるＶeHと、励
磁電流Ｉfがロゥ電流であるＶeLとを交互に測定する。
測定電圧ＶMをディジタル変換した値ＶeH、ＶeLは、デ
ータが確定した後に流量演算回路２０に送られる。そし
て、流量演算回路２０は次式により、導管１０内の流体
の流速Ｖを演算する。 Ｖ＝(ΔＡＤＶeH−ΔＡＤＶeL)／(ΔＡＤＥxH−ΔＡＤＥxL) (1)
ル変換回路１８に入力され、アナログ／ディジタル変換
回路１８は、励磁電流Ｉfがハイ電流であるＶeHと、励
磁電流Ｉfがロゥ電流であるＶeLとを交互に測定する。
測定電圧ＶMをディジタル変換した値ＶeH、ＶeLは、デ
ータが確定した後に流量演算回路２０に送られる。そし
て、流量演算回路２０は次式により、導管１０内の流体
の流速Ｖを演算する。 Ｖ＝(ΔＡＤＶeH−ΔＡＤＶeL)／(ΔＡＤＥxH−ΔＡＤＥxL) (1)
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
構成の電磁流量計によると、アナログ／ディジタル変換
回路を二個必要としているので、部品点数が増大すると
共に、校正値を予め計算する作業が煩雑になるという課
題があった。校正作業では、基準電源とマルチプレクサ
が必要となり、煩雑なのである。
構成の電磁流量計によると、アナログ／ディジタル変換
回路を二個必要としているので、部品点数が増大すると
共に、校正値を予め計算する作業が煩雑になるという課
題があった。校正作業では、基準電源とマルチプレクサ
が必要となり、煩雑なのである。
【００１０】図５は第２の従来装置の回路図である。こ
こでは、マルチプレクサ１７に測定電圧ＶMと電流値信
号ＶRを入力し、タイミング回路２２の出力するタイミ
ング信号Ｓ４により出力する信号を選択している。アナ
ログ／ディジタル変換回路１８は、マルチプレクサ１７
の出力信号をタイミング回路２２の出力するタイミング
信号Ｓ１によりＡ／Ｄ変換し、流量演算回路２０に出力
される。
こでは、マルチプレクサ１７に測定電圧ＶMと電流値信
号ＶRを入力し、タイミング回路２２の出力するタイミ
ング信号Ｓ４により出力する信号を選択している。アナ
ログ／ディジタル変換回路１８は、マルチプレクサ１７
の出力信号をタイミング回路２２の出力するタイミング
信号Ｓ１によりＡ／Ｄ変換し、流量演算回路２０に出力
される。
【００１１】図６は図５の装置の動作を説明する波形図
で、（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号
２、（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はマルチプレクサ１７の
選択信号、（ｅ）はアナログ／ディジタル変換回路１８
のサンプリング信号を示している。マルチプレクサ１７
の選択信号は、矩形の励磁電流Ｉfの１周期に同期して
測定電圧ＶMと電流値信号ＶRを切り換えている。アナロ
グ／ディジタル変換回路１８は、測定電圧ＶMを入力し
ている周期に測定電圧ＶMをディジタル変換した値ＶeL
とＶeHを交互に測定し、電流値信号ＶRを入力している
周期に電流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxLとＥx
Hを交互に測定している。
で、（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号
２、（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はマルチプレクサ１７の
選択信号、（ｅ）はアナログ／ディジタル変換回路１８
のサンプリング信号を示している。マルチプレクサ１７
の選択信号は、矩形の励磁電流Ｉfの１周期に同期して
測定電圧ＶMと電流値信号ＶRを切り換えている。アナロ
グ／ディジタル変換回路１８は、測定電圧ＶMを入力し
ている周期に測定電圧ＶMをディジタル変換した値ＶeL
とＶeHを交互に測定し、電流値信号ＶRを入力している
周期に電流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxLとＥx
Hを交互に測定している。
【００１２】このような構成によれば、マルチプレクサ
１７とアナログ／ディジタル変換回路１８は一組で済む
ので、図３の装置に比較して部品点数は削減されてい
る。しかし、矩形の励磁電流Ｉfの１周期に同期して測
定電圧ＶMと電流値信号ＶRを切り換えているので、測定
電圧ＶMが励磁電流の１周期毎に得られなくなるという
課題があった。励磁電流Ｉfの１周期は、例えば商用電
力の１／８周期に定められので、５０Ｈｚを基準にする
場合には6.25Ｈｚに相当する。すると、流速演算の周期
は3.1Ｈｚに相当するものとなり、応答が遅くなるとい
う課題を生じる。また、流れが脈動のように周期的に変
化する場合には、演算結果にビートが起きて、正しい平
均流速が得られなくなるという課題も生ずる。
１７とアナログ／ディジタル変換回路１８は一組で済む
ので、図３の装置に比較して部品点数は削減されてい
る。しかし、矩形の励磁電流Ｉfの１周期に同期して測
定電圧ＶMと電流値信号ＶRを切り換えているので、測定
電圧ＶMが励磁電流の１周期毎に得られなくなるという
課題があった。励磁電流Ｉfの１周期は、例えば商用電
力の１／８周期に定められので、５０Ｈｚを基準にする
場合には6.25Ｈｚに相当する。すると、流速演算の周期
は3.1Ｈｚに相当するものとなり、応答が遅くなるとい
う課題を生じる。また、流れが脈動のように周期的に変
化する場合には、演算結果にビートが起きて、正しい平
均流速が得られなくなるという課題も生ずる。
【００１３】本発明は上述の課題を解決したもので、マ
ルチプレクサとアナログ／ディジタル変換回路は一組で
ありながら、矩形の励磁電流の１周期に同期して測定電
圧と励磁電流を取り込むことのできる電磁流量計を提供
することを目的とする。
ルチプレクサとアナログ／ディジタル変換回路は一組で
ありながら、矩形の励磁電流の１周期に同期して測定電
圧と励磁電流を取り込むことのできる電磁流量計を提供
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の電磁流量計は、 （１）励磁コイル１２に流れる励磁電流により、測定流
体の中に発生した信号電圧を測定電極１１ａ，１１ｂで
検出し、この信号電圧を信号処理を実行して流量信号と
して出力する電磁流量計において、前記励磁コイルに矩
形の励磁電流Ｉfを流す励磁回路２３と、前記測定電極
に発生した直流電圧をインピーダンス変換する増幅器１
５ａ，１５ｂ，１５ｃと、この増幅器の出力する測定電
圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを入力
し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、このマル
チプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル変換
する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換された
測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流速Ｖ
若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁回路の矩
形の励磁電流の１周期を基準として、前記マルチプレク
サの出力選択信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路
の変換タイミング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２
４とを備え、前記タイミング回路により矩形の励磁電流
の１周期毎に前記流量演算回路による演算出力信号が得
られることを特徴としている。
発明の電磁流量計は、 （１）励磁コイル１２に流れる励磁電流により、測定流
体の中に発生した信号電圧を測定電極１１ａ，１１ｂで
検出し、この信号電圧を信号処理を実行して流量信号と
して出力する電磁流量計において、前記励磁コイルに矩
形の励磁電流Ｉfを流す励磁回路２３と、前記測定電極
に発生した直流電圧をインピーダンス変換する増幅器１
５ａ，１５ｂ，１５ｃと、この増幅器の出力する測定電
圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを入力
し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、このマル
チプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル変換
する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換された
測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流速Ｖ
若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁回路の矩
形の励磁電流の１周期を基準として、前記マルチプレク
サの出力選択信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路
の変換タイミング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２
４とを備え、前記タイミング回路により矩形の励磁電流
の１周期毎に前記流量演算回路による演算出力信号が得
られることを特徴としている。
【００１５】これによると、マルチプレクサとアナログ
／ディジタル変換回路１８は、測定電圧と電流値信号と
で共通に使用されるので、部品点数が少なくて済むと共
に、Ａ／Ｄ変換に伴う誤差が両測定値間で補償できるの
で測定精度が高くなる。タイミング回路２４は、矩形の
励磁電流の１周期毎に流量演算回路による演算出力信号
が得られるように、マルチプレクサの出力選択信号Ｓ５
とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミング信号
Ｓ６を出力しているので、流速信号が励磁電流の１周期
毎に得られる。
／ディジタル変換回路１８は、測定電圧と電流値信号と
で共通に使用されるので、部品点数が少なくて済むと共
に、Ａ／Ｄ変換に伴う誤差が両測定値間で補償できるの
で測定精度が高くなる。タイミング回路２４は、矩形の
励磁電流の１周期毎に流量演算回路による演算出力信号
が得られるように、マルチプレクサの出力選択信号Ｓ５
とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミング信号
Ｓ６を出力しているので、流速信号が励磁電流の１周期
毎に得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図１は第１の実施例を示す回路図である。尚、図
１において前記図５と同一作用をするものには同一符号
を付して説明を省略する。図において、タイミング回路
２４は、矩形の励磁電流の１周期毎に流量演算回路２０
による演算出力信号が得られるように、マルチプレクサ
１７の出力選択信号Ｓ５と、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６を出力している
する。図１は第１の実施例を示す回路図である。尚、図
１において前記図５と同一作用をするものには同一符号
を付して説明を省略する。図において、タイミング回路
２４は、矩形の励磁電流の１周期毎に流量演算回路２０
による演算出力信号が得られるように、マルチプレクサ
１７の出力選択信号Ｓ５と、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６を出力している
【００１７】励磁回路２３は、定電圧源Ｖ+と定電流源
１ｅとの間に、スイッチ１ａ，１ｂの直列回路と、スイ
ッチ１ｃ，１ｄの直列回路が並列に接続されている。タ
イミング回路２４から出力されるタイミング信号Ｓ３
は、相補的にオンオフする励磁制御信号１（Ｓ３１）と
励磁制御信号２（Ｓ３２）を有している。励磁制御信号
１は、スイッチ１ａ，１ｄをオンして、励磁コイル１２
に流れる電流は図中時計方向ＣＷの順方向電流となる。
励磁制御信号２は、スイッチ１ｂ，１ｃをオンして、励
磁コイル１２に流れる電流は図中反時計方向ＣＣＷの逆
方向電流となる。
１ｅとの間に、スイッチ１ａ，１ｂの直列回路と、スイ
ッチ１ｃ，１ｄの直列回路が並列に接続されている。タ
イミング回路２４から出力されるタイミング信号Ｓ３
は、相補的にオンオフする励磁制御信号１（Ｓ３１）と
励磁制御信号２（Ｓ３２）を有している。励磁制御信号
１は、スイッチ１ａ，１ｄをオンして、励磁コイル１２
に流れる電流は図中時計方向ＣＷの順方向電流となる。
励磁制御信号２は、スイッチ１ｂ，１ｃをオンして、励
磁コイル１２に流れる電流は図中反時計方向ＣＣＷの逆
方向電流となる。
【００１８】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図２は図１の装置の動作を説明する波形図で、
（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号２、
（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はマルチプレクサ１７の選択
信号、（ｅ）はアナログ／ディジタル変換回路１８のサ
ンプリング信号を示している。
明する。図２は図１の装置の動作を説明する波形図で、
（ａ）は励磁制御信号１、（ｂ）は励磁制御信号２、
（ｃ）は励磁電流、（ｄ）はマルチプレクサ１７の選択
信号、（ｅ）はアナログ／ディジタル変換回路１８のサ
ンプリング信号を示している。
【００１９】時刻Ｔ１で、励磁制御信号１は、スイッチ
１ａ，１ｄをオンして、励磁コイル１２に流れる電流は
図中時計方向ＣＷの順方向電流となる。このとき、励磁
制御信号２は、スイッチ１ｂ，１ｃをオフしている。マ
ルチプレクサ１７の出力選択信号Ｓ５は電流値信号ＶR
を選択し、アナログ／ディジタル変換回路１８の変換タ
イミング信号Ｓ６はオフとなっている。
１ａ，１ｄをオンして、励磁コイル１２に流れる電流は
図中時計方向ＣＷの順方向電流となる。このとき、励磁
制御信号２は、スイッチ１ｂ，１ｃをオフしている。マ
ルチプレクサ１７の出力選択信号Ｓ５は電流値信号ＶR
を選択し、アナログ／ディジタル変換回路１８の変換タ
イミング信号Ｓ６はオフとなっている。
【００２０】時刻Ｔ２で、電流値信号ＶRは過渡応答期
間が終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル
変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、電
流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxHが測定され
る。
間が終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル
変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、電
流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxHが測定され
る。
【００２１】時刻Ｔ３で、マルチプレクサ１７の出力選
択信号Ｓ５は測定電圧ＶMを選択し、アナログ／ディジ
タル変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオフとな
っている。時刻Ｔ４で、測定電圧ＶMは過渡応答期間が
終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、測定電
圧ＶMをディジタル変換した値ＶeHが測定される。
択信号Ｓ５は測定電圧ＶMを選択し、アナログ／ディジ
タル変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオフとな
っている。時刻Ｔ４で、測定電圧ＶMは過渡応答期間が
終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、測定電
圧ＶMをディジタル変換した値ＶeHが測定される。
【００２２】時刻Ｔ５で、励磁制御信号２は、スイッチ
１ｂ，１ｃをオンして、励磁コイル１２に流れる電流は
図中反時計方向ＣＣＷの逆方向電流となる。このとき、
励磁制御信号１は、スイッチ１ａ，１ｄをオフしてい
る。マルチプレクサ１７の出力選択信号Ｓ５は電流値信
号ＶRを選択し、アナログ／ディジタル変換回路１８の
変換タイミング信号Ｓ６はオフとなっている。
１ｂ，１ｃをオンして、励磁コイル１２に流れる電流は
図中反時計方向ＣＣＷの逆方向電流となる。このとき、
励磁制御信号１は、スイッチ１ａ，１ｄをオフしてい
る。マルチプレクサ１７の出力選択信号Ｓ５は電流値信
号ＶRを選択し、アナログ／ディジタル変換回路１８の
変換タイミング信号Ｓ６はオフとなっている。
【００２３】時刻Ｔ６で、電流値信号ＶRは過渡応答期
間が終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル
変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、電
流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxLが測定され
る。
間が終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル
変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、電
流値信号ＶRをディジタル変換した値ＥxLが測定され
る。
【００２４】時刻Ｔ７で、マルチプレクサ１７の出力選
択信号Ｓ５は測定電圧ＶMを選択し、アナログ／ディジ
タル変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオフとな
っている。時刻Ｔ８で、測定電圧ＶMは過渡応答期間が
終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、測定電
圧ＶMをディジタル変換した値ＶeLが測定される。この
ようにして、１巡回のデータが得られるので、流量演算
回路２０は(1)式による演算を行う。
択信号Ｓ５は測定電圧ＶMを選択し、アナログ／ディジ
タル変換回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオフとな
っている。時刻Ｔ８で、測定電圧ＶMは過渡応答期間が
終了して安定値をとるので、アナログ／ディジタル変換
回路１８の変換タイミング信号Ｓ６はオンされ、測定電
圧ＶMをディジタル変換した値ＶeLが測定される。この
ようにして、１巡回のデータが得られるので、流量演算
回路２０は(1)式による演算を行う。
【００２５】尚、上記実施例においては、励磁回路２３
の励磁電流としてハイ電流期間には順方向電流、ロゥ電
流期間には逆方向電流を流す場合を例に示したが、同一
電流値を順逆に励磁コイルに流す限らず、要するに励磁
回路の励磁電流に大小があれば、流量演算回路２０は
(1)式による演算を行える。また、マルチプレクサ１７
の出力選択信号Ｓ５は電流値信号ＶRを先に選択し、後
に測定電圧ＶMを選択するように構成したが、通常の場
合測定電圧ＶMに比較して電流値信号ＶRが先に安定化す
る特性を考慮したにすぎず、過渡応答時間が短い流体や
電極であれば測定電圧ＶMを先に選択し、後に電流値信
号ＶRを選択するようにしてもよい。
の励磁電流としてハイ電流期間には順方向電流、ロゥ電
流期間には逆方向電流を流す場合を例に示したが、同一
電流値を順逆に励磁コイルに流す限らず、要するに励磁
回路の励磁電流に大小があれば、流量演算回路２０は
(1)式による演算を行える。また、マルチプレクサ１７
の出力選択信号Ｓ５は電流値信号ＶRを先に選択し、後
に測定電圧ＶMを選択するように構成したが、通常の場
合測定電圧ＶMに比較して電流値信号ＶRが先に安定化す
る特性を考慮したにすぎず、過渡応答時間が短い流体や
電極であれば測定電圧ＶMを先に選択し、後に電流値信
号ＶRを選択するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁流量
計は、 （１）励磁コイル１２に流れる励磁電流により、測定流
体の中に発生した信号電圧を測定電極１１ａ，１１ｂで
検出し、この信号電圧を信号処理を実行して流量信号と
して出力する電磁流量計において、前記励磁コイルに矩
形の励磁電流Ｉfを流す励磁回路２３と、前記測定電極
に発生した直流電圧をインピーダンス変換する増幅器１
５ａ，１５ｂ，１５ｃと、この増幅器の出力する測定電
圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを入力
し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、このマル
チプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル変換
する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換された
測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流速Ｖ
若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁回路の矩
形の励磁電流の１周期を基準として、前記マルチプレク
サの出力選択信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路
の変換タイミング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２
４とを備え、前記タイミング回路により矩形の励磁電流
の１周期毎に前記流量演算回路による演算出力信号が得
られる構成としている。
計は、 （１）励磁コイル１２に流れる励磁電流により、測定流
体の中に発生した信号電圧を測定電極１１ａ，１１ｂで
検出し、この信号電圧を信号処理を実行して流量信号と
して出力する電磁流量計において、前記励磁コイルに矩
形の励磁電流Ｉfを流す励磁回路２３と、前記測定電極
に発生した直流電圧をインピーダンス変換する増幅器１
５ａ，１５ｂ，１５ｃと、この増幅器の出力する測定電
圧ＶMと前記励磁電流に比例する電流値信号ＶRを入力
し、択一して出力するマルチプレクサ１７と、このマル
チプレクサの出力する信号をアナログ／ディジタル変換
する回路１８と、前記アナログ／ディジタル変換された
測定電圧と電流値信号とを用いて前記測定流体の流速Ｖ
若しくは流量を演算する回路２０と、前記励磁回路の矩
形の励磁電流の１周期を基準として、前記マルチプレク
サの出力選択信号Ｓ５とアナログ／ディジタル変換回路
の変換タイミング信号Ｓ６を出力するタイミング回路２
４とを備え、前記タイミング回路により矩形の励磁電流
の１周期毎に前記流量演算回路による演算出力信号が得
られる構成としている。
【００２７】これによると、マルチプレクサとアナログ
／ディジタル変換回路１８は、測定電圧と電流値信号と
で共通に使用されるので、部品点数が少なくて済むと共
に、Ａ／Ｄ変換に伴う誤差が両測定値間で補償できるの
で測定精度が高くなる。タイミング回路２４は、矩形の
励磁電流の１周期毎に流量演算回路による演算出力信号
が得られるように、マルチプレクサの出力選択信号Ｓ５
とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミング信号
Ｓ６を出力しているので、流速信号が励磁電流の１周期
毎に得られ、脈流等が生じていても測定値が安定して得
られる。
／ディジタル変換回路１８は、測定電圧と電流値信号と
で共通に使用されるので、部品点数が少なくて済むと共
に、Ａ／Ｄ変換に伴う誤差が両測定値間で補償できるの
で測定精度が高くなる。タイミング回路２４は、矩形の
励磁電流の１周期毎に流量演算回路による演算出力信号
が得られるように、マルチプレクサの出力選択信号Ｓ５
とアナログ／ディジタル変換回路の変換タイミング信号
Ｓ６を出力しているので、流速信号が励磁電流の１周期
毎に得られ、脈流等が生じていても測定値が安定して得
られる。
【００２８】（２）タイミング回路は、励磁電流のハイ
電流期間内に前記出力選択信号により測定電圧と電流値
信号とを時分割で切り換え、ロウ電流期間内に前記出力
選択信号により測定電圧と電流値信号とを時分割で切り
換える構成とすると、矩形の励磁電流の１周期毎に前記
流量演算回路による演算出力信号が得られる構成とな
る。
電流期間内に前記出力選択信号により測定電圧と電流値
信号とを時分割で切り換え、ロウ電流期間内に前記出力
選択信号により測定電圧と電流値信号とを時分割で切り
換える構成とすると、矩形の励磁電流の１周期毎に前記
流量演算回路による演算出力信号が得られる構成とな
る。
【００２９】（３）タイミング回路は、前記出力選択信
号により励磁電流のハイ電流期間の前半については測定
電圧を選択し、後半については電流値信号を選択すると
共に、励磁電流のロウ電流期間の前半については測定電
圧を選択し、後半については電流値信号を選択する構成
とすると、アナログ／ディジタル変換回路１８はＡ／Ｄ
変換に要する時間と、ディジタル化された測定値の伝送
の時間とを確保できる。
号により励磁電流のハイ電流期間の前半については測定
電圧を選択し、後半については電流値信号を選択すると
共に、励磁電流のロウ電流期間の前半については測定電
圧を選択し、後半については電流値信号を選択する構成
とすると、アナログ／ディジタル変換回路１８はＡ／Ｄ
変換に要する時間と、ディジタル化された測定値の伝送
の時間とを確保できる。
【００３０】（４）タイミング回路は、前記マルチプレ
クサの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変
換回路に入力される信号値が安定した後に、前記アナロ
グ／ディジタル変換回路に対して変換タイミング信号を
出力する構成とすると、測定値が正確にディジタル変換
できる。
クサの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変
換回路に入力される信号値が安定した後に、前記アナロ
グ／ディジタル変換回路に対して変換タイミング信号を
出力する構成とすると、測定値が正確にディジタル変換
できる。
【００３１】（５）タイミング回路は、前記マルチプレ
クサの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変
換回路に入力される信号値が安定すると共に、アナログ
／ディジタル変換に要する時間と矩形の励磁電流の立ち
上がり／立ち下がりまでの時間を充足する時期に変換タ
イミング信号を出力する構成とすると、最短の時間で測
定値を正確にディジタル変換できる。
クサの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変
換回路に入力される信号値が安定すると共に、アナログ
／ディジタル変換に要する時間と矩形の励磁電流の立ち
上がり／立ち下がりまでの時間を充足する時期に変換タ
イミング信号を出力する構成とすると、最短の時間で測
定値を正確にディジタル変換できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】図１の装置の空検知の動作を説明する特性図で
ある。
ある。
【図３】従来装置の回路図である。
【図４】図３の装置の動作を説明する波形図である。
【図５】第２の従来装置の回路図である。
【図６】図５の装置の動作を説明する波形図である。
１１ 測定電極 １２ 励磁コイル １５ 前置増幅器 １７ マルチプレクサ １８ アナログ／ディジタル変換回路 ２０ 流量演算回路 ２２ タイミング回路 ２３ 励磁回路
Claims (5)
- 【請求項１】励磁コイル（１２）に流れる励磁電流によ
り、測定流体の中に発生した信号電圧を測定電極（１１
ａ，１１ｂ）で検出し、この信号電圧を信号処理を実行
して流量信号として出力する電磁流量計において、 前記励磁コイルに矩形の励磁電流（Ｉf)を流す励磁回路
（２３）と、 前記測定電極に発生した直流電圧をインピーダンス変換
する増幅器（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）と、 この増幅器の出力する測定電圧（ＶM)と前記励磁電流に
比例する電流値信号（ＶR)を入力し、択一して出力する
マルチプレクサ（１７）と、 このマルチプレクサの出力する信号をアナログ／ディジ
タル変換する回路（１８）と、 前記アナログ／ディジタル変換された測定電圧と電流値
信号とを用いて前記測定流体の流速（Ｖ）若しくは流量
を演算する回路（２０）と、 前記励磁回路の矩形の励磁電流の１周期を基準として、
前記マルチプレクサの出力選択信号（Ｓ５）とアナログ
／ディジタル変換回路の変換タイミング信号（Ｓ６）を
出力するタイミング回路（２４）とを備え、 前記タイミング回路により矩形の励磁電流の１周期毎に
前記流量演算回路による演算出力信号が得られることを
特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】前記タイミング回路は、励磁電流のハイ電
流期間内に前記出力選択信号により測定電圧と電流値信
号とを時分割で切り換え、ロウ電流期間内に前記出力選
択信号により測定電圧と電流値信号とを時分割で切り換
えることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。 - 【請求項３】前記タイミング回路は、前記出力選択信号
により励磁電流のハイ電流期間の前半については測定電
圧を選択し、後半については電流値信号を選択すると共
に、励磁電流のロウ電流期間の前半については測定電圧
を選択し、後半については電流値信号を選択することを
特徴とする請求項２記載の電磁流量計。 - 【請求項４】前記タイミング回路は、前記マルチプレク
サの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変換
回路に入力される信号値が安定した後に、前記アナログ
／ディジタル変換回路に対して変換タイミング信号を出
力することを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。 - 【請求項５】前記タイミング回路は、前記マルチプレク
サの出力選択信号により前記アナログ／ディジタル変換
回路に入力される信号値が安定すると共に、アナログ／
ディジタル変換に要する時間と矩形の励磁電流の立ち上
がり／立ち下がりまでの時間を充足する時期に変換タイ
ミング信号を出力することを特徴とする請求項４記載の
電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30186297A JPH11132805A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30186297A JPH11132805A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132805A true JPH11132805A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17902060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30186297A Pending JPH11132805A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11132805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP30186297A patent/JPH11132805A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
| US10495498B2 (en) | 2015-04-24 | 2019-12-03 | Yokogawa Electric Corporation | Field device |
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