JPS5994014A - 電磁流量計の信号処理方法 - Google Patents
電磁流量計の信号処理方法Info
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- JPS5994014A JPS5994014A JP20369482A JP20369482A JPS5994014A JP S5994014 A JPS5994014 A JP S5994014A JP 20369482 A JP20369482 A JP 20369482A JP 20369482 A JP20369482 A JP 20369482A JP S5994014 A JPS5994014 A JP S5994014A
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- Japan
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- value
- signal
- voltage signal
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は電磁流量計の信号の処理方法に係る。
一般に電磁流量計においては、その発信器の電極間に発
生する電圧は、 （１） 流体の流計に比例する信号電圧、（２）励磁
の磁束密匿が時間的に変化することに起因して発生する
電磁誘専／イズ電圧、（３ン 商用電源に起因する商
用周波、ノイズ電圧。
生する電圧は、 （１） 流体の流計に比例する信号電圧、（２）励磁
の磁束密匿が時間的に変化することに起因して発生する
電磁誘専／イズ電圧、（３ン 商用電源に起因する商
用周波、ノイズ電圧。
（４）電極と流体間で電気化学的に発生する電気化学ノ
イズ電圧、 （５） 励磁電流の変動に伴なう（ｉｉ号電圧の変動
誤差。
イズ電圧、 （５） 励磁電流の変動に伴なう（ｉｉ号電圧の変動
誤差。
等がある。
電磁流量計としてはこれらの、ノイズ電圧を除去して（
１）の信号電圧のみを取出す心安があや。
１）の信号電圧のみを取出す心安があや。
種々の１！磁流祉計での信号処理方法が開発された。
本発明は特に（５）の励磁電流の変動に伴なう信号電圧
の変動から励磁’ｄｆ流の変動の影響を除去する方法の
改善に係るものである。
の変動から励磁’ｄｆ流の変動の影響を除去する方法の
改善に係るものである。
多くのＩＩ磁流綴Ｈトは流量イぎ号音検出する発信器か
らその１に号を増巾変換処理する変換器部分が数ｍから
数百ｍ ｌｋった処に設置される場合が多い。この間の
信号のやりとシは流量信号、比較電圧信号、励磁電流が
ある。第１図に電磁流縫針の発信器とそれからの流量信
号を処理する変換器の関係金示す構成図を示す。第１図
において発信器Ａと変換器Ｂの間は数ｍから数百ｍ地理
的に隔っておりその間を発信器Ａの励磁コイル１を励磁
する励磁電流う″供給電線ａと１発信器の一部を形成す
る被測足流体が送給される導ｖ２内に配置された一対の
電極３ａ、３ｂ間に発生する信号電圧を変換器Ｂへ伝送
する信号線すと、励磁電流に比例した信号金取シ出す比
較電圧信号のイバ号腺Ｃがケーブルで継がれている。
らその１に号を増巾変換処理する変換器部分が数ｍから
数百ｍ ｌｋった処に設置される場合が多い。この間の
信号のやりとシは流量信号、比較電圧信号、励磁電流が
ある。第１図に電磁流縫針の発信器とそれからの流量信
号を処理する変換器の関係金示す構成図を示す。第１図
において発信器Ａと変換器Ｂの間は数ｍから数百ｍ地理
的に隔っておりその間を発信器Ａの励磁コイル１を励磁
する励磁電流う″供給電線ａと１発信器の一部を形成す
る被測足流体が送給される導ｖ２内に配置された一対の
電極３ａ、３ｂ間に発生する信号電圧を変換器Ｂへ伝送
する信号線すと、励磁電流に比例した信号金取シ出す比
較電圧信号のイバ号腺Ｃがケーブルで継がれている。
このような電磁流量計で励磁電流の信号電圧への影響を
除去するため、流量信号ＶＢを励磁電流に比例した比較
電圧信号Ｖｒで除算し、励磁電流の影響を除去する方法
が知られている。
除去するため、流量信号ＶＢを励磁電流に比例した比較
電圧信号Ｖｒで除算し、励磁電流の影響を除去する方法
が知られている。
例えは同÷出願人による％願昭５６−９１５１５号。
ところが電磁流量計の設置環境は一般に非常に悪く、誘
導雷やリレー、電磁弁等の開閉ノイズ等の外米雑音が存
在する。外米ノづス゛に対して流量信号は第１図に示す
如くシールド線を用いて接地電位でシールドを行なって
いるので影響されることはない。また励磁電流供給電線
については数Ａ程度の電６１ｊが流れ影響はない。一方
比較電圧信号は信号レベルは軟白ｆｍＶと流量信号の１
０００倍程度０大きさではあるが、直接信号処理に関係
していることや外米ノイズの大きさが、その信号レベル
に比較してかなシ大きいことから影響全受けやすい。従
って対策としてシールド線を使うことが考えらルるが電
磁流址計設置時のコストアップになυ好オしくない 外
来ノイズがある場合上記比較電圧信号Ｖｒが励磁電流の
変化と無関係に変化するため変換器の出力が突変する等
の誤動作が発生する。
導雷やリレー、電磁弁等の開閉ノイズ等の外米雑音が存
在する。外米ノづス゛に対して流量信号は第１図に示す
如くシールド線を用いて接地電位でシールドを行なって
いるので影響されることはない。また励磁電流供給電線
については数Ａ程度の電６１ｊが流れ影響はない。一方
比較電圧信号は信号レベルは軟白ｆｍＶと流量信号の１
０００倍程度０大きさではあるが、直接信号処理に関係
していることや外米ノイズの大きさが、その信号レベル
に比較してかなシ大きいことから影響全受けやすい。従
って対策としてシールド線を使うことが考えらルるが電
磁流址計設置時のコストアップになυ好オしくない 外
来ノイズがある場合上記比較電圧信号Ｖｒが励磁電流の
変化と無関係に変化するため変換器の出力が突変する等
の誤動作が発生する。
本発明は励磁電流の変動に仔なう流量信号電圧への影響
を除去するため％Ｄ１１．曖信号Ｖｓを励磁電流に比例
した比較電圧信号Ｖｒで除算して励磁電流の変動の影４
１を除去するに信号処理力法において比較電圧信号へ取
り込まれる外来、ノイズを除去する電磁ｌ５ｔＣ駿計の
信号処理方法を提供することを目的とする。
を除去するため％Ｄ１１．曖信号Ｖｓを励磁電流に比例
した比較電圧信号Ｖｒで除算して励磁電流の変動の影４
１を除去するに信号処理力法において比較電圧信号へ取
り込まれる外来、ノイズを除去する電磁ｌ５ｔＣ駿計の
信号処理方法を提供することを目的とする。
かかる目的全達成した本発明による一電値流眩計の信号
処理方法は、励磁電流に比例した比較電圧信号のサンプ
リング値で発信器から発生する流量信号の同期サンプリ
ング値を除算し、励磁電流値の変動による影響を流量信
号から取除く電磁流縫針の信号処理方法において、サン
プリングのあるサイクルの比較電圧信号値からその前の
サイクルの比較電圧信号値を減算し、その結果を設定値
と比較し、継続するサンプリング値の変化率を求め、該
変化率が上記設置値以下であれば比較したサイクルでの
比較電圧信号値を用い、変化率が前記設定値を越えた場
合は、その前のサイクルの比較電圧信号値を用いること
を特徴とするものである。
処理方法は、励磁電流に比例した比較電圧信号のサンプ
リング値で発信器から発生する流量信号の同期サンプリ
ング値を除算し、励磁電流値の変動による影響を流量信
号から取除く電磁流縫針の信号処理方法において、サン
プリングのあるサイクルの比較電圧信号値からその前の
サイクルの比較電圧信号値を減算し、その結果を設定値
と比較し、継続するサンプリング値の変化率を求め、該
変化率が上記設置値以下であれば比較したサイクルでの
比較電圧信号値を用い、変化率が前記設定値を越えた場
合は、その前のサイクルの比較電圧信号値を用いること
を特徴とするものである。
本発明による電磁流量計の信号処理方法を一つの実施例
によって説明する。
によって説明する。
第２図は本発明による電磁流量計の信号処理方法を実施
するブロック図である。第２図に示す例では信号処理を
Ａ／Ｄ 変換器によってデジタル信号としてマイクロコ
ンピュータ１１いてソフトウェアで処理するものを示し
ているが、もちろんアナログ信号のハードウニｆによる
処理も可能である。第２図において、１は励磁コイルで
あり、この例では絶縁導管２による流体の流れの方向と
電極３ａ、３ｂの取付方向とにそれぞれ直交する磁界を
与える。４は高入力インピーダンスの差動増幅器であυ
、電極３ａ。
するブロック図である。第２図に示す例では信号処理を
Ａ／Ｄ 変換器によってデジタル信号としてマイクロコ
ンピュータ１１いてソフトウェアで処理するものを示し
ているが、もちろんアナログ信号のハードウニｆによる
処理も可能である。第２図において、１は励磁コイルで
あり、この例では絶縁導管２による流体の流れの方向と
電極３ａ、３ｂの取付方向とにそれぞれ直交する磁界を
与える。４は高入力インピーダンスの差動増幅器であυ
、電極３ａ。
３ｂからの信号を十分なＣＭＲ（コモンモードノイズ除
去比）で増幅する。５は励磁電流検出用の抵抗器であり
、この端子電圧が差動増幅器６で増幅される。７と８は
アナログ・デジタル変換器（以下Ａ４変換器と略称する
）であシ、デソタル演算処理のために、２つの差動増幅
器４．６の出力をデジタル信号に変換して演算制御１１
）回路１１に送出する。
去比）で増幅する。５は励磁電流検出用の抵抗器であり
、この端子電圧が差動増幅器６で増幅される。７と８は
アナログ・デジタル変換器（以下Ａ４変換器と略称する
）であシ、デソタル演算処理のために、２つの差動増幅
器４．６の出力をデジタル信号に変換して演算制御１１
）回路１１に送出する。
この例では、励磁コイル１の電源として直流電源９を用
い、スイッチ１０（通常、電子スイッチである）の切換
により第３図（ａ）に示す正と負が交互に繰返す波形の
励磁電流が流れる。スイッチ１０ｉｌ：第３図（ｂ）に
示す制御信号１３によルＴ、時間毎に一ト、−交互に切
換えられる。直流電圧源９を用いているため励磁電流が
変動し、これにより電極３ａ 、３ｂ間の信号電圧が変
動する恐れがある。演算制御回路１１は上述した励磁回
路のスイッチ制御を行なうと共に、第３図（ｃ）のサン
プリングタイミングで差動増幅器４人 並びに６の出力を／変換器７並びに８を介してデジタル
信号として交互に読み取り以下に述べる信号処理を行な
い、出力回路１２がら流速あるいは流量に比例した信号
即ち流量信号１４として出力される。なお、１５は入出
力ボート、１６はメモリ、１７はアドレスバス、１８は
データバスである。
い、スイッチ１０（通常、電子スイッチである）の切換
により第３図（ａ）に示す正と負が交互に繰返す波形の
励磁電流が流れる。スイッチ１０ｉｌ：第３図（ｂ）に
示す制御信号１３によルＴ、時間毎に一ト、−交互に切
換えられる。直流電圧源９を用いているため励磁電流が
変動し、これにより電極３ａ 、３ｂ間の信号電圧が変
動する恐れがある。演算制御回路１１は上述した励磁回
路のスイッチ制御を行なうと共に、第３図（ｃ）のサン
プリングタイミングで差動増幅器４人 並びに６の出力を／変換器７並びに８を介してデジタル
信号として交互に読み取り以下に述べる信号処理を行な
い、出力回路１２がら流速あるいは流量に比例した信号
即ち流量信号１４として出力される。なお、１５は入出
力ボート、１６はメモリ、１７はアドレスバス、１８は
データバスである。
第３図（Ｃ）において、Ｎ回目のサイクルにおける流量
信号読込時のサンプリング値をｓＩＮ。
信号読込時のサンプリング値をｓＩＮ。
８２Ｎとし、比較信号読込み時のサンプリング値をＶｒ
ｌＮ、 Ｖｒ２Ｎとすると最終出力■。は、（ｋは比例
定数である。） かかる除算を行なうことによって励磁ｉＨ＠変動の影響
を受けない出カニ。が得られる。ところが外米ノイズが
比較信号線に入ると、Ｖ ｒ Ｉ Ｎ−Ｖ ｒ ２ Ｎ
ノ値ｄｊｆ化（ＳＩＮ−８２Ｎ）カ一定テアッテも出
力Ｉ０が変化し誤差を生じる。
ｌＮ、 Ｖｒ２Ｎとすると最終出力■。は、（ｋは比例
定数である。） かかる除算を行なうことによって励磁ｉＨ＠変動の影響
を受けない出カニ。が得られる。ところが外米ノイズが
比較信号線に入ると、Ｖ ｒ Ｉ Ｎ−Ｖ ｒ ２ Ｎ
ノ値ｄｊｆ化（ＳＩＮ−８２Ｎ）カ一定テアッテも出
力Ｉ０が変化し誤差を生じる。
そこで（１）式の演算を行なうｊ４Ｊに次の演算を行な
う。
う。
ｉ（Ｖｒｌ Ｎ−Ｖｒ２Ｎ） −（ＶｒｌＮ−１−Ｖｒ
２Ｎ−１） Ｉ ＝Ｖ＝１２１を行ない、あらかじめ設
定された設定値りと■を比較する。
２Ｎ−１） Ｉ ＝Ｖ＝１２１を行ない、あらかじめ設
定された設定値りと■を比較する。
■≦Ｌの場合は（１）ｋ演算を行ない、Ｖ＞Ｌの場合は
（１１式つ演算において、（ＶｒｌＮ−Ｖｒ２Ｎ） ２
（ＶｒｌＨ−ｔ−Ｖｒ２Ｎ−０）と置き換えて演ｐ゛
を行なう。
（１１式つ演算において、（ＶｒｌＮ−Ｖｒ２Ｎ） ２
（ＶｒｌＨ−ｔ−Ｖｒ２Ｎ−０）と置き換えて演ｐ゛
を行なう。
Ｌの値は想定される励磁電流変動の最大値とすれば、外
来ノイズの影響を受けない流量信号を出力することがで
きる。
来ノイズの影響を受けない流量信号を出力することがで
きる。
以上の実施例では（ＶｒｌＮ−、Ｖｒ２Ｎ−１）と（Ｖ
ｒｌＮ−Ｖｒ２Ｎ）とを比較しているが、（ＶｒｌＮ−
１−Ｖｒ２Ｈ−１）の代りにＮ−１回までのサンプリン
グ値の移動平均値を用いこの移動平均値（ＨＩＮ−□−
Ｈ２Ｎ−１ ）と継続するサンプル値（ＶｒｌＮＶｒ２
Ｎ）とを比較し、これらの差が設定値以内であれは比較
電圧信号値を取り込み、この移動平均値で流量信号を除
算してもよい。
ｒｌＮ−Ｖｒ２Ｎ）とを比較しているが、（ＶｒｌＮ−
１−Ｖｒ２Ｈ−１）の代りにＮ−１回までのサンプリン
グ値の移動平均値を用いこの移動平均値（ＨＩＮ−□−
Ｈ２Ｎ−１ ）と継続するサンプル値（ＶｒｌＮＶｒ２
Ｎ）とを比較し、これらの差が設定値以内であれは比較
電圧信号値を取り込み、この移動平均値で流量信号を除
算してもよい。
また、励磁電流波形は第３図（ａ）に示すような士、−
交互切替波形を用いる代シに、第４図に示すように士、
０、−．０・・・の３値波形でもよい。
交互切替波形を用いる代シに、第４図に示すように士、
０、−．０・・・の３値波形でもよい。
尚、直流電源９に定電流電源を用いることもできる。こ
の場合は、比較電圧信号を用いることによシ、定電流電
源の経時変化、温度変動等−にょう電流値変化の影響・
を除去できる。
の場合は、比較電圧信号を用いることによシ、定電流電
源の経時変化、温度変動等−にょう電流値変化の影響・
を除去できる。
本発明による電磁流量計の信号処理方法によれば゛、励
磁電流に比例した比較電圧信号のサンプリングに際し二
Ｎ−１回目のサンプリング値でＮ回目のサンプリング値
を減算し、その結果の変化率を設定値と比較し、変化率
が設定値以下であれは、Ｎ回目のサンプル値を比較電圧
として取込み、変化率が設定値以上の場合はＮ回目のサ
ンプル値を使わすＮ−１回目のサンプル値を比較電圧と
して取込むことにより、外来ノイズが比較電圧信号に重
畳して比較電圧が突発的に大きい値を示してもこれを比
較電圧の変化とはみなさないので、比較電圧信号への外
来ノイズの影響を除去することができた。また第２図に
示す実施例では比較電圧信号を得る抵抗５を変換器の内
部に設けた場合でも、毎源ラインからの誘導又は輻射ノ
イズに対しても有効である。さらに又、本発明によるｔ
磁流量−１の信号処理方法によれば、発信器部から変換
器部をつなぐ比較電圧信号線にシールド線を用いる会費
もなく、電磁流量計の設置時の経費を安くできる。
磁電流に比例した比較電圧信号のサンプリングに際し二
Ｎ−１回目のサンプリング値でＮ回目のサンプリング値
を減算し、その結果の変化率を設定値と比較し、変化率
が設定値以下であれは、Ｎ回目のサンプル値を比較電圧
として取込み、変化率が設定値以上の場合はＮ回目のサ
ンプル値を使わすＮ−１回目のサンプル値を比較電圧と
して取込むことにより、外来ノイズが比較電圧信号に重
畳して比較電圧が突発的に大きい値を示してもこれを比
較電圧の変化とはみなさないので、比較電圧信号への外
来ノイズの影響を除去することができた。また第２図に
示す実施例では比較電圧信号を得る抵抗５を変換器の内
部に設けた場合でも、毎源ラインからの誘導又は輻射ノ
イズに対しても有効である。さらに又、本発明によるｔ
磁流量−１の信号処理方法によれば、発信器部から変換
器部をつなぐ比較電圧信号線にシールド線を用いる会費
もなく、電磁流量計の設置時の経費を安くできる。
第１図は電磁流量計の発信器と変換器の関係を説明する
ブロック図、第２図は本発明による電磁流量計の信号処
理方法を説明する電磁流量計信号処理［四路のブロック
図、第３図（ａ） 、 （ｂ） 。 （ｃ） 、 （ｄ）は主な処理信号の波形図、第４図は
励磁知流波形の別の例を示す波形図である。 図面中 １は励磁コイル、 ２は絶縁導管、 ：うａ、：３ｂｉｔ電極、 ４．６は差動増幅器、 ５は抵抗器、 ７．８はＡろ変換器、 １０は切換器、 １１は演算処理回路、 １２は出力回路、 １３は切換器の制御信号、 １４は流址信号、 １５は入出力ポート、 １６はメモリ、 １７はアドレスバス、 １８はｒ−タバスである。 特許出願人 株式会社北辰電機製作所 代理人 弁理士 元 石 士 部（他１名）
ブロック図、第２図は本発明による電磁流量計の信号処
理方法を説明する電磁流量計信号処理［四路のブロック
図、第３図（ａ） 、 （ｂ） 。 （ｃ） 、 （ｄ）は主な処理信号の波形図、第４図は
励磁知流波形の別の例を示す波形図である。 図面中 １は励磁コイル、 ２は絶縁導管、 ：うａ、：３ｂｉｔ電極、 ４．６は差動増幅器、 ５は抵抗器、 ７．８はＡろ変換器、 １０は切換器、 １１は演算処理回路、 １２は出力回路、 １３は切換器の制御信号、 １４は流址信号、 １５は入出力ポート、 １６はメモリ、 １７はアドレスバス、 １８はｒ−タバスである。 特許出願人 株式会社北辰電機製作所 代理人 弁理士 元 石 士 部（他１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １０ 励磁電流値に比例した比較電圧信号のサンプリ
ング値で発信器から発生する流量信号の同期サンプリン
グ値を除算し、励磁電流値の変動を除く電磁流量計の４
８号処理方法において、前β己すンプリングのあるサイ
クルの比較電圧信号値からその前のサイクルの比較電圧
信号値を減算し、その結果を設定値と比較し、継続する
サンプリング値の変化率を求め、該変化率が上記設定値
以下であれば比較したサイクルでの比＠電圧信号値を用
い変化率が前記設定値を越えた場合は、その前のサイク
ルの比較電圧信号ｌｉｔ！を用いることを特徴とする電
磁流量計の信号処理方法。 （２）前記サンプリングのおるサイクルの比較電圧信号
値から減Ｔ４する前のツ゛イクルの比較電圧信号値がｉ
ｌｊのサイクルまでの比較電圧信号値の移動平均値であ
って、変化率が設定値以内であれば、このサイクルでの
比較電圧信号値を移動平均値に取り込み、この移動平均
値で流量信号を除算することを特徴とする特許請求の範
囲第１項？、己載の電磁流阻側の信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20369482A JPS5994014A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 電磁流量計の信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20369482A JPS5994014A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 電磁流量計の信号処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994014A true JPS5994014A (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=16478292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20369482A Pending JPS5994014A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 電磁流量計の信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994014A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297230A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電力負荷選択遮断方法 |
| WO2012066372A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Yamatake Corporation | Electromagnetic flow meter |
| CN103453954A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 杭州云谷科技有限公司 | 电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用 |
| CN103453951A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 杭州云谷科技有限公司 | 电磁流量计信号同步采样方法及装置 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20369482A patent/JPS5994014A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297230A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電力負荷選択遮断方法 |
| WO2012066372A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Yamatake Corporation | Electromagnetic flow meter |
| US10295386B2 (en) | 2010-11-19 | 2019-05-21 | Azbil Corporation | Electromagnetic flow meter |
| CN103453954A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 杭州云谷科技有限公司 | 电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用 |
| CN103453951A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 杭州云谷科技有限公司 | 电磁流量计信号同步采样方法及装置 |
| CN103453954B (zh) * | 2013-08-20 | 2019-05-03 | 杭州云谷科技股份有限公司 | 电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用 |
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