JPH1183577A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実計測時の応答性を低下させることなく、ス
パイク状あるいはステップ状のノイズを低減する。 【解決手段】 サンプリング回路３１，３２では、交流
流量信号２のうち、新たなサンプリング値とその直前の
サンプリング値との差分出力信号Ｖｏに応じたサンプリ
ング時定数を示す制御信号３１Ｅ，３２Ｅが時定数決定
部３３，３５から指示され、信号選択保持部３４，３６
においてこの制御信号３１Ｅ，３２Ｅで示されたサンプ
リング時定数に基づきサンプリング値３１Ｄ，３２Ｄが
サンプリングされてＶＡ，ＶＢとして保持出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁流量計に関
し、特に所定の交流励磁電流により管内の流体に磁界を
印加し、電極から得られた流体の信号起電力を含む検出
信号をサンプリングして信号処理することにより計測流
量を得る電磁流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の電磁流量計では、図８
に示すような構成となっている。同図において、１０は
所定の交流励磁電流に基づいて管内の流体に磁界を印加
し、流体に発生した信号起電力を検出信号として検出出
力する検出器、１１は検出器１０に対して所定の交流励
磁電流を出力するとともに、検出器１０からの検出信号
を信号処理することにより管内の流量を算出出力する変
換器である。

【０００３】励磁部８は、スイッチング部９からの励磁
信号９Ｂに基づいて矩形波からなる所定周波数の交流励
磁電流を出力する。検出器１０の励磁コイル１０Ｄは、
励磁部８からの交流励磁電流により励磁されて、管１０
Ｃ内を流れる流体に対して所定の磁界を印加する。これ
により流体の流速に応じた振幅を有する信号起電力が発
生する。この信号起電力は、管１０Ｃの内壁であって対
向する位置に設けられた電極１０Ａ，１０Ｂにより検出
され、検出信号として変換器１１に出力される。

【０００４】変換器１１では、ＡＣ増幅部１において、
検出器１０からの出力を交流増幅し交流流量信号２とし
て出力する。なお、ＡＣ増幅部１には、検出器１０から
得られた検出信号のうち低周波数成分を減衰させること
により、この検出信号に混入する低周波ノイズを減衰す
るハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が設けられている。

【０００５】サンプルホールド部３では、スイッチング
部９からのスイッチング信号９Ａに基づいて、スイッチ
３Ａ，３Ｂを制御することにより、ＡＣ増幅部１からの
交流流量信号２のうち、正側および負側をそれぞれサン
プリングし直流流量信号４として出力する。演算処理部
６は、Ａ−Ｄ変換部５を介してサンプルホールド部３か
らの直流流量信号４をディジタル情報として取り込み、
所定の演算処理を実行することにより所望の計測流量値
を算出し、出力部７で所定の信号に変換して出力する。

【０００６】図９は、従来のサンプリング動作を示すタ
イミングチャートであり、９Ｂはスイッチング部９から
の励磁信号、２はサンプルホールド部３へ入力される交
流流量信号である。また、３Ａ，３Ｂはスイッチング部
９からのサンプリング信号９Ａに基づいて動作するスイ
ッチであり、交流流量信号２のサンプリング期間（斜線
部）が規定される。

【０００７】この場合、サンプリング期間は、その波形
安定性から励磁信号９Ｂ（交流流量信号２）の各パルス
の後縁付近に設けられており、サンプルホールド部３で
は、このサンプリング期間だけスイッチ３Ａ，３Ｂをそ
れぞれ短絡して交流流量信号２を積分し、直流流量信号
４として出力する。なお、交流流量信号２が正側の場合
には、スイッチ３Ａのみが短絡され、交流流量信号２が
負側の場合には、スイッチ３Ｂのみが短絡される。

【０００８】また、ＶＡ，ＶＢはサンプルホールド部３
内部の信号であり、ＶＡは交流流量信号２のうち正側に
対するサンプリング動作により得られた保持出力信号を
示しており、ＶＢは交流流量信号２のうち負側に対する
サンプリング動作により得られた保持出力信号を示して
いる。この場合、サンプルホールド部３のサンプリング
時定数は、流量計測の応答性を重視して、一般には比較
的小さい時定数が用いられる。

【０００９】交流流量信号２にスパイク状のノイズ２Ｎ
が混入した場合、スイッチ３Ａ，３Ｂの動作により、ノ
イズ２Ｎがサンプリングされ、保持出力信号ＶＡ，ＶＢ
が生成される。さらに、保持出力信号ＶＡ，ＶＢとが、
演算増幅器の非反転入力および反転入力に入力され、こ
れら保持出力信号ＶＡ，ＶＢの絶対値が加算され、直流
流量信号４としてサンプルホールド部３から出力される
ものとなっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁流量計では、矩形波からなる所定周波数
の交流励磁電流で被計測流体を励磁し、得られた交流流
量信号２を所定の時定数を有するサンプルホールド部３
でサンプリングすることにより、流量に応じた電位を示
す直流流量信号４を得るものとなっていることから、流
量計測の応答性を重視してサンプルホールド部３の時定
数を比較的小さくした場合、交流流量信号にスパイク
状、あるいはステップ状のノイズが混入しやすい計測環
境では、これらノイズが計測出力として出力されてしま
うという問題点があった。

【００１１】また、サンプルホールド部３の時定数を比
較的大きくした場合には、流量変化が緩やかな場合で
も、実際の流量変化が計測データとして出力されるまで
に遅れが生じ応答性が低下するとともに、ノイズによっ
て乱された出力が元の状態に戻るまでに時間がかかると
いう問題点があった。本発明はこのような課題を解決す
るためのものであり、実計測時の応答性を低下させるこ
となく、スパイク状あるいはステップ状のノイズを低減
できる電磁流量計を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による電磁流量計は、交流流量信号の
うち正側パルスの所定期間を逐次サンプリングし、得ら
れたサンプリング値の変化量に応じたサンプリング時定
数により、そのサンプリング値をサンプリングして保持
出力する第１のサンプリング手段と、交流流量信号のう
ち負側パルスの所定期間を逐次サンプリングし、得られ
たサンプリング値の変化量に応じたサンプリング時定数
により、そのサンプリング値をサンプリングして保持出
力する第２のサンプリング手段と、第１および第２のサ
ンプリング手段からの出力の絶対値を加算し直流流量信
号として出力する合成手段とを備えるものである。

【００１３】したがって、交流流量信号のうち正側パル
スの所定期間が逐次サンプリングされ、得られたサンプ
リング値の変化量に応じたサンプリング時定数により、
そのサンプリング値がサンプリングされて保持出力され
るとともに、交流流量信号のうち負側パルスの所定期間
が逐次サンプリングされ、得られたサンプリング値の変
化量に応じたサンプリング時定数により、そのサンプリ
ング値がサンプリングされて保持出力され、これら出力
の絶対値が加算され直流流量信号として出力される。

【００１４】また、第１および第２のサンプリング手段
は、直前にサンプリングされた第１のサンプリング値と
新たにサンプリングされた第２のサンプリング値との差
分出力の大きさに応じてサンプリング時定数を決定する
時定数決定部と、この時定数決定部により決定されたサ
ンプリング時定数に基づいて、第２のサンプリング値を
サンプリングして保持出力する信号選択保持部とを備え
るものである。したがって、直前にサンプリングされた
第１のサンプリング値と新たにサンプリングされた第２
のサンプリング値との差分出力の大きさに応じてサンプ
リング時定数が決定され、このサンプリング時定数に基
づいて、第２のサンプリング値がサンプリングされて保
持出力される。

【００１５】また、時定数決定部は、差分出力の大きさ
に応じたサンプリング時定数としてサンプリング期間を
示す制御信号を出力し、信号選択保持部は、制御信号に
より示されたサンプリング期間だけ第２のサンプリング
値をサンプリングするようにしたものである。したがっ
て、差分出力の大きさに応じたサンプリング時定数とし
てサンプリング期間を示す制御信号が出力され、この制
御信号により示されたサンプリング期間だけ第２のサン
プリング値がサンプリングされる。また、時定数決定部
は、差分出力の大きさに応じたサンプリング時定数とし
てサンプリング周波数を示す制御信号を出力し、信号選
択保持部は、制御信号により示されたサンプリング周波
数により第２のサンプリング値をサンプリングするよう
にしたものである。したがって、差分出力の大きさに応
じたサンプリング時定数としてサンプリング周波数を示
す制御信号が出力され、この制御信号により示されたサ
ンプリング周波数により第２のサンプリング値がサンプ
リングされる。

【００１６】また、時定数決定部は、差分出力が小さい
通常の場合には比較的小さいサンプリング時定数を選択
し、差分出力が大きい場合には比較的大きいサンプリン
グ時定数を選択するようにしたものである。したがっ
て、交流流量信号が安定しており、直前のサンプリング
値と新たなサンプリング値との差分出力が小さい通常の
場合には比較的小さいサンプリング時定数が選択され、
交流流量信号にスパイク状あるいはステップ状のノイズ
が混入し、直前のサンプリング値と新たなサンプリング
値との差分出力が大きい場合には比較的大きいサンプリ
ング時定数が選択される。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態である電磁
流量計のブロック図であり、同図において、前述の説明
（図８参照）と同じまたは同等部分には、同一符号を付
してある。図１において、１０は所定の交流励磁電流に
基づいて管内の流体に磁界を印加し、流体に発生した信
号起電力を検出信号として検出出力する検出器、１１は
検出器１０に対して所定の交流励磁電流を出力するとと
もに、検出器１０からの検出信号を信号処理することに
より管内の流量を算出出力する変換器である。

【００１８】検出器１０において、電極１０Ａ，１０Ｂ
は被計測流体が流れる管１０Ｃの内壁に対向して配置さ
れ、流体に発生した信号起電力を検出する電極、励磁コ
イル１０Ｄは変換器１１からの交流励磁電流に基づいて
励磁され、管１０Ｃ内の流体に磁界を印加するコイルで
ある。変換器１１において、スイッチング部９は、所定
クロックに基づいて後述するスイッチング信号９Ａおよ
び励磁信号９Ｂを生成出力する回路部、励磁部８はスイ
ッチング部９からの励磁信号９Ｂに基づいて矩形波から
なる所定周波数の交流励磁電流を出力する回路部であ
る。

【００１９】ＡＣ増幅部１は、検出器１０からの検出信
号を交流増幅し、流体流速に応じて振幅が変化する交流
流量信号２として出力する回路部、サンプルホールド部
３は、スイッチング部９からのスイッチング信号９Ａに
基づいて、ＡＣ増幅部１からの交流流量信号２をサンプ
リングし、流体流速に応じて直流電位が変化する直流流
量信号４として出力する回路部である。なお、ＡＣ増幅
部１には、検出器１０から得られた検出信号のうち、低
周波数成分を減衰させることにより、この検出信号に混
入する低周波ノイズを減衰するハイパスフィルタが設け
られている。

【００２０】Ａ−Ｄ変換部５はサンプルホールド部３か
らの直流流量信号４を積分しディジタル情報に変換する
回路部、演算処理部６はＡ−Ｄ変換部５からのディジタ
ル情報に対して所定の演算処理を実行することにより所
望の流量を算出する回路部、出力部７は演算処理部６で
算出された流量を所定の信号に変換して出力する回路部
である。特に、サンプルホールド部３には、入力される
交流流量信号２のうち正側のみをサンプリングするサン
プリング回路３１（第１のサンプリング手段）、および
負側のみをサンプリングするサンプリング回路３２（第
２のサンプリング手段）が設けられている。

【００２１】また、各サンプリング回路３１，３２に
は、スイッチ３１Ａ，３２Ａにより交流流量信号２をサ
ンプリングして得たサンプリング値３１Ｄ，３２Ｄに基
づいてサンプリング時定数を決定する時定数決定部３
３，３５と、この時定数決定部３３，３５で決定された
サンプリング時定数を示す制御信号３１Ｅ，３２Ｅに基
づきサンプリング値３１Ｄ，３２Ｄを再度サンプルホー
ルドし、保持出力信号ＶＡ，ＶＢを出力する信号選択保
持部３４，３６が設けられており、これら保持出力信号
ＶＡ，ＶＢの絶対値が増幅演算器３７で加算され、直流
流量信号４として出力される。

【００２２】次に、図２を参照して、本発明の第１の実
施の形態について説明する。図２は本発明の第１の実施
の形態によるサンプルホールド部を示すブロック図、図
３は図２のサンプルホールド部の動作を示すタイミング
チャートである。なお、サンプリング回路３１，３２は
同様の構成からなるため、以下ではサンプリング回路３
１を例にして説明する。

【００２３】スイッチ３１Ａによりサンプリングされた
交流流量信号２は、コンデンサ３１Ｂとバッファ３１Ｃ
により保持されサンプリング値３１Ｄとして出力され
る。バッファ３１Ｃの出力すなわち新たなサンプリング
値３１Ｄは、Ｖ＋（第２のサンプリング値）として時定
数決定部３３に入力され、スイッチ３３Ａ，コンデンサ
３３Ｂおよびバッファ３３Ｃにより保持されている直前
のサンプリング値Ｖ−（第１のサンプリング値）との差
分出力信号Ｖｏが、演算増幅器３３Ｄから出力される。

【００２４】ここでは、図３に示すように、スイッチ３
１Ａが「ＯＦＦ」した直後にスイッチ３３Ａが「ＯＮ」
して、バッファ３１Ｃにより保持された交流流量信号２
のサンプリング値Ｖ＋が直前のサンプリング値Ｖ−とし
て保持される。その後、スイッチ３１Ａが「ＯＮ」した
時点で、交流流量信号２の新たなサンプリング値Ｖ＋と
直前のサンプリング値Ｖ−との差分すなわち差分出力信
号Ｖｏが出力される。

【００２５】ＶＴ（電圧−時間）変換部３３Ｅは、この
差分出力信号Ｖｏに応じたサンプリング時定数を示す制
御信号３１Ｅを信号選択保持部３４に出力する。信号選
択保持部３４では、時定数決定部３３からの制御信号３
１Ｅに基づいてバッファ３１Ｃから出力されている交流
流量信号２のサンプリング値３１Ｄを、スイッチ３４Ａ
を介して、抵抗３４Ｂおよびコンデンサ３４Ｃからなる
サンプリング時定数にてサンプリングし、バッファ３４
Ｄから保持出力信号ＶＡを出力する。

【００２６】この場合、ＶＴ変換部３３Ｅでは、差分出
力信号Ｖｏが比較的大きい場合には、交流流量信号２に
スパイク状あるいはステップ状のノイズが混入したと判
断して、比較的大きなサンプリング時定数を示す制御信
号３１Ｅを出力する。また、差分出力信号Ｖｏが比較的
小さい場合には、交流流量信号２にスパイク状あるいは
ステップ状のノイズが混入していないと判断して、比較
的小さなサンプリング時定数を示す制御信号３１Ｅを出
力する。

【００２７】図６は、サンプリング時定数とサンプリン
グ期間の関係を示す説明図である。ＶＴ変換部３３Ｅか
ら出力される制御信号３１Ｅは、図６に示すように、交
流流量信号２をサンプリングする期間長により指示され
る。図６（ａ）に示すように、異なる時定数により同一
信号を同一期間ｔａだけサンプリング（積分）した場
合、時定数が小さい方のサンプリング出力６１が電圧Ｖ
ａまで上昇するのに比較して、時定数が大きいサンプリ
ング出力６２は、電圧Ｖａより低い電圧Ｖｂまでしか上
昇しない。

【００２８】一方、図６（ｂ）に示すように、同一時定
数でサンプリングした場合、そのサンプリング出力６１
が、電圧Ｖｂに到達するまでに要する期間ｔｂは、電圧
Ｖｂよりも高い電圧Ｖａに到達するまでに要する期間ｔ
ａより短い。したがって、サンプリング期間を制御する
ことにより、サンプリング時定数を変化させた場合と同
等のサンプリング出力を得ることができる。

【００２９】このことから、ＶＴ変換部３３Ｅは（図２
参照）、差分出力信号Ｖｏが大きい場合には、大きな時
定数に相当する比較的短いサンプリング期間を制御信号
３１Ｅで指示する。また、差分出力信号Ｖｏが小さい場
合には、小さい時定数に相当する比較的長いサンプリン
グ期間を制御信号３１Ｅで指示する。

【００３０】実際には、図３に示すように、交流流量信
号２にスパイク状のノイズ２Ｎが混入し、サンプリング
回路３１でそれぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ３直前にサンプリング
された場合、差分出力信号Ｖｏの電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じ
て、サンプリング期間ｔ１〜ｔ３がＶＴ変換部３３Ｅか
らの制御信号３１Ｅにより指示され、信号選択保持部３
４のスイッチ３４Ａが制御される。

【００３１】この場合、時刻Ｔ１での差分電圧Ｖ１が高
く、これに対応して短いサンプリング期間ｔ１が指示さ
れ、この期間だけ信号選択保持部３４のスイッチ３４Ａ
が「ＯＮ」する。また、時刻Ｔ３での差分電圧Ｖ３が低
く、これに対応して長いサンプリング期間ｔ３が指示さ
れ、この期間だけスイッチ３４Ａが「ＯＮ」する。

【００３２】これにより、従来のように（図９参照）、
サンプリング時定数を一定とした場合（図４中破線参
照）と比較して、保持出力信号ＶＡに対するノイズ２Ｎ
の影響が抑制される。また、ノイズ２Ｎが減衰し差分出
力信号Ｖｏが小さくなった場合、元の比較的小さなサン
プリング時定数がＶＴ変換部３３Ｅからの制御信号３１
Ｅにより信号選択保持部３４へ指示されるものとなり、
実際の計測時に良好な応答性が得られる。

【００３３】このようにして、サンプリング回路３１で
は、交流流量信号２のうち、新たなサンプリング値Ｖ＋
とその直前のサンプリング値Ｖ−との差分出力信号Ｖｏ
に応じたサンプリング期間が時定数決定部３３から指示
され、信号選択保持部３４においてこのサンプリング期
間だけサンプリング値３１Ｄがサンプリングされて保持
出力される。

【００３４】また、これと同様にしてサンプリング回路
３２でも、新たなサンプリング値Ｖ＋とその直前のサン
プリング値Ｖ−との差分出力信号Ｖｏに応じたサンプリ
ング期間だけサンプリング値３２Ｄがサンプリングされ
て保持出力される。したがって、これらサンプリング回
路３１，３２からの保持出力信号ＶＡ，ＶＢの絶対値を
加算して得た直流流量信号４に対して、ノイズ２Ｎの影
響が抑制されるとともに、ノイズ２Ｎが発生していない
期間、すなわち実計測時に良好な応答性が得られる。

【００３５】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施
の形態によるサンプルホールド部を示すブロック図、図
５は図３のサンプルホールド部の動作を示すタイミング
チャートであり、それぞれ前述（図２，３参照）と同じ
または同等部分には、同一符号を付してある。なお、サ
ンプリング回路３１，３２は同様の構成からなるため、
以下ではサンプリング回路３１を例にして説明する。

【００３６】前述した第１の実施の形態では、差分出力
信号Ｖｏに応じたサンプリング時定数に基づいてサンプ
リング期間を制御するようにしたが、第２の実施の形態
では、信号選択保持部３４にサンプリング値３１Ｄを任
意の周波数でサンプリングするスイッチドキャパシタ
（スイッチ３４Ｅおよびコンデンサ３４Ｆ）を設け、時
定数決定部３３で得られた差分出力信号Ｖｏに応じたサ
ンプリング時定数に基づいて、信号選択保持部３４での
サンプリング周波数を制御するようにしたものである。

【００３７】ＶＦ（電圧−周波数）変換部３３Ｆは、こ
の差分出力信号Ｖｏに応じたサンプリング時定数を示す
制御信号３１Ｅを信号選択保持部３４に出力する。信号
選択保持部３４では、時定数決定部３３からの制御信号
３１Ｅに基づいてバッファ３１Ｃから出力されている交
流流量信号２のサンプリング値３１Ｄを、スイッチ３４
Ｅおよびコンデンサ３４Ｆからなるスイッチドキャパシ
タを介してコンデンサ３４Ｃにサンプリングし、バッフ
ァ３４Ｄから保持出力信号ＶＡを出力する。

【００３８】なお、スイッチドキャパシタとは、比較的
小さい容量のコンデンサ３４Ｆを橋渡しとして、スイッ
チ３４Ｅを切り替え接続することにより、サンプリング
値３１Ｄの電位をコンデンサ３４Ｃに対して徐々に充電
するものである。この場合、コンデンサ３４Ｃとコンデ
ンサ３４Ｆとの容量比により、充電速度が決定される
が、コンデンサ３４Ｃ側の時定数がゼロであることか
ら、スイッチ３４Ｅを切り替える周波数により、コンデ
ンサ３４Ｃへの充電比率を制御できる。

【００３９】この場合、ＶＦ変換部３３Ｆでは、差分出
力信号Ｖｏが比較的大きい場合には、交流流量信号２に
スパイク状あるいはステップ状のノイズが混入したと判
断して、比較的大きなサンプリング時定数を示す制御信
号３１Ｅを出力する。また、差分出力信号Ｖｏが比較的
小さい場合には、交流流量信号２にスパイク状あるいは
ステップ状のノイズが混入していないと判断して、比較
的小さなサンプリング時定数を示す制御信号３１Ｅを出
力する。

【００４０】図７は、選択信号保持部でのサンプリング
時定数とサンプリング周波数との関係を示す説明図であ
る。図７（ａ）に示す選択信号保持部３４のうち、コン
デンサＣ１およびスイッチＳＷからなる回路部分は、こ
のスイッチＳＷをＯＮ，ＯＦＦ動作させる周波数をｆｓ
とすると、図７（ｂ）に示すように等価的に、 Ｒ＝１／（ｆｓ・Ｃ１） と表すことができる。

【００４１】したがって、選択信号保持部３４の時定数
は、 Ｃ・Ｒ＝Ｃ／（ｆｓ・Ｃ１） と表すことができ、このサンプリング周波数ｆｓを制御
することにより、サンプリング時定数を変化させた場合
と同等のサンプリング出力を得ることができる。

【００４２】このことから、ＶＦ変換部３３Ｆは（図２
参照）、差分出力信号Ｖｏが大きい場合には、大きな時
定数に相当する比較的低い周波数信号を制御信号３１Ｅ
で指示する。また、差分出力信号Ｖｏが小さい場合に
は、小さい時定数に相当する比較的高い周波数信号を制
御信号３１Ｅで指示する。

【００４３】実際には、図５に示すように、交流流量信
号２にスパイク状のノイズ２Ｎが混入し、サンプリング
回路３１でそれぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ３直前にサンプリング
された場合、差分出力信号Ｖｏの電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じ
て、サンプリング周波数ｆ１〜ｆ３がＶＦ変換部３３Ｆ
からの制御信号３１Ｅにより指示され、信号選択保持部
３４のスイッチ３４Ａが制御される。

【００４４】この場合、時刻Ｔ１での差分電圧Ｖ１が高
く、これに対応して低いサンプリング周波数ｆ１が指示
され、この周波数に応じて信号選択保持部３４のスイッ
チ３４Ｅが「ＯＮ」する。また、時刻Ｔ３での差分電圧
Ｖ３が低く、これに対応して高いサンプリング周波数ｆ
３が指示され、この周波数に応じてスイッチ３４Ｅが
「ＯＮ」する。

【００４５】これにより、従来のように（図９参照）、
交流流量信号２の正側および負側パルスをサンプリング
しその絶対値を単に加算したもの（図５中破線参照）と
比較して、保持出力信号ＶＡに対するノイズ２Ｎの影響
が抑制される。また、ノイズ２Ｎが減衰し差分出力信号
Ｖｏが小さくなった場合、元の比較的小さなサンプリン
グ時定数に応じたサンプリング周波数がＶＦ変換部３３
Ｆからの制御信号３１Ｅにより信号選択保持部３４へ指
示されるものとなり、実計測時に良好な応答性が得られ
る。

【００４６】このようにして、サンプリング回路３１で
は、交流流量信号２のうち、新たなサンプリング値Ｖ＋
とその直前のサンプリング値Ｖ−との差分出力信号Ｖｏ
に応じたサンプリング周波数が時定数決定部３３から指
示され、信号選択保持部３４においてこのサンプリング
周波数によりサンプリング値３１Ｄがサンプリングされ
て保持出力される。

【００４７】また、これと同様にしてサンプリング回路
３２でも、新たなサンプリング値Ｖ＋とその直前のサン
プリング値Ｖ−との差分出力信号Ｖｏに応じたサンプリ
ング周波数によりサンプリング値３２Ｄがサンプリング
されて保持出力される。したがって、これらサンプリン
グ回路３１，３２からの保持出力信号ＶＡ，ＶＢの絶対
値を加算して得た直流流量信号４に対して、ノイズ２Ｎ
の影響が抑制されるとともに、ノイズ２Ｎが発生してい
ない期間、すなわち実計測時に良好な応答性が得られ
る。

【００４８】以上の説明において、サンプルホールド部
３を回路部品により構成した場合を例に説明したが、こ
れに限定されるものではなく、例えば交流流量信号２を
Ａ−Ｄ変換し、得られたディジタル情報を演算処理部
（ＣＰＵ）などで構成された時定数決定部および信号選
択部により演算処理するようにしてもよく、前述と同様
の作用効果が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、交流流
量信号の正側および負側パルスの所定期間をそれぞれ別
個に逐次サンプリングし、得られたサンプリング値の変
化量に応じたサンプリング時定数により、そのサンプリ
ング値を再度サンプリングして保持出力し、これら正側
および負側パルスから得られたサンプリング値の絶対値
を加算し直流流量信号として出力するようにしたもので
ある。したがって、サンプリング値の変化量が大きい場
合にはサンプリング時定数を大きくすることにより、従
来のように、交流流量信号の正側および負側パルスをサ
ンプリングしその絶対値を単に加算したものと比較し
て、保持出力信号ＶＡに対するノイズ２Ｎの影響が抑制
される。また、流量が安定している通常時あるいは通常
の流量変化のように、サンプリング値の変化量が小さい
場合にはサンプリング時定数を小さくすることにより、
実計測時に良好な応答性が得られる。

【００５０】また、差分出力の大きさに応じたサンプリ
ング時定数としてサンプリング期間を示す制御信号を出
力し、この制御信号により示されたサンプリング期間だ
けサンプリング値をサンプリングするようにしたもので
ある。また、差分出力の大きさに応じたサンプリング時
定数としてサンプリング周波数を示す制御信号を出力
し、この制御信号により示されたサンプリング周波数に
よりサンプリング値をサンプリングするようにしたもの
である。したがって、回路部品の定数を変化させること
なくサンプリング時定数を変化させることができ、可変
抵抗やトリマを利用する場合と比較して、安価でかつ良
好な温度特性が得られる。さらに、正確なサンプリング
時定数の調整が容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態による電磁流量計のブ
ロック図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態によるサンプルホ
ールド部のブロック図である。

【図３】 図２の各部の動作を示すタイミングチャート
である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態によるサンプルホ
ールド部のブロック図である。

【図５】 図４の各部の動作を示すタイミングチャート
である。

【図６】 サンプリング時定数とサンプリング期間の関
係を示す説明図である。

【図７】 サンプリング時定数とサンプリング周波数の
関係を示す説明図である。

【図８】 従来の電磁流量計のブロック図である。

【図９】 図８の各部の動作を示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１…ＡＣ増幅部、２…交流流量信号、３…サンプルホー
ルド部、３１，３２…サンプリング回路、３１Ａ，３２
Ａ…スイッチ、３１Ｂ，３２Ｂ…コンデンサ、３１Ｃ，
３２Ｃ…バッファ、３１Ｄ，３２Ｄ…サンプリング値、
３１Ｅ，３２Ｅ…制御信号、３３，３５…時定数決定
部、３３Ａ，３５Ａ…スイッチ、３３Ｂ，３５Ｂ…コン
デンサ、３３Ｃ，３５Ｃ…バッファ、３３Ｄ，３５Ｄ…
演算増幅器、３３Ｅ，３５Ｅ…ＶＴ変換部、３３Ｆ，３
５Ｆ…ＶＦ変換部、Ｖ＋，Ｖ−…サンプリング値、Ｖｏ
…差分出力信号、３４，３６…信号選択保持部、３４
Ａ，３６Ａ…スイッチ、３４Ｂ，３６Ｂ…抵抗、３４
Ｃ，３６Ｃ…コンデンサ、３４Ｄ，３６Ｄ…バッファ、
３４Ｅ，３６Ｅ…スイッチ、３４Ｆ，３６Ｆ…コンデン
サ、ＶＡ，ＶＢ…保持出力信号、３７…演算増幅器、４
…直流流量信号、５…Ａ−Ｄ変換部、６…演算処理部、
７…出力部、８…励磁部、９…スイッチング部、９Ａ…
サンプリング信号、９Ｂ…励磁信号、１０…検出器、１
０Ａ，１０Ｂ…電極、１０Ｃ…管、１０Ｄ…励磁コイ
ル、１１…変換器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の交流励磁電流により管内の流体
   に磁界を印加し、電極から得られた流体の信号起電力を
   含む交流流量信号をサンプリングし、サンプリングによ
   り得られた直流流量信号を信号処理することにより計測
   流量を得る電磁流量計において、 交流流量信号のうち正側パルスの所定期間を逐次サンプ
   リングし、得られたサンプリング値の変化量に応じたサ
   ンプリング時定数により、そのサンプリング値をサンプ
   リングして保持出力する第１のサンプリング手段と、 交流流量信号のうち負側パルスの所定期間を逐次サンプ
   リングし、得られたサンプリング値の変化量に応じたサ
   ンプリング時定数により、そのサンプリング値をサンプ
   リングして保持出力する第２のサンプリング手段と、 第１および第２のサンプリング手段からの出力の絶対値
   を加算し直流流量信号として出力する合成手段とを備え
   ることを特徴とする電磁流量計。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁流量計において、 第１および第２のサンプリング手段は、 直前にサンプリングされた第１のサンプリング値と新た
   にサンプリングされた第２のサンプリング値との差分出
   力の大きさに応じてサンプリング時定数を決定する時定
   数決定部と、 この時定数決定部により決定されたサンプリング時定数
   に基づいて、第２のサンプリング値をサンプリングして
   保持出力する信号選択保持部とを備えることを特徴とす
   る電磁流量計。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電磁流量計において、 時定数決定部は、 差分出力の大きさに応じたサンプリング時定数としてサ
   ンプリング期間を示す制御信号を出力し、 信号選択保持部は、 制御信号により示されたサンプリング期間だけ第２のサ
   ンプリング値をサンプリングすることを特徴とする電磁
   流量計。
4. 【請求項４】 請求項２記載の電磁流量計において、 時定数決定部は、 差分出力の大きさに応じたサンプリング時定数としてサ
   ンプリング周波数を示す制御信号を出力し、 信号選択保持部は、 制御信号により示されたサンプリング周波数により第２
   のサンプリング値をサンプリングすることを特徴とする
   電磁流量計。
5. 【請求項５】 請求項２〜４記載の電磁流量計におい
   て、 時定数決定部は、 差分出力が小さい通常の場合には比較的小さいサンプリ
   ング時定数を選択し、差分出力が大きい場合には比較的
   大きいサンプリング時定数を選択することを特徴とする
   電磁流量計。