包括传感器驱动电路的电磁流量传感器接口的制作方法

文档序号:12591612阅读:173来源:国知局
包括传感器驱动电路的电磁流量传感器接口的制作方法与工艺

本专利申请要求以下各优先权的权益:(1)于2015年11月30日提交的中国专利申请号201510860302.0;和(2)于2015年12月15日提交的PCT专利申请PCT/CN2015/097399,其又要求于2015年11月30日提交的中国专利申请第201510860302.0号的优先权。

技术领域

本申请涉及电磁流量传感器。



背景技术:

电磁流量传感器可用于检测通过导管的流体流。恒定的激励电流可以传递到线圈,线圈可以在管道中产生电磁场。响应信号可以通过电磁流量传感器的感测电极来检测。响应信号可以包括关于流体流的信息。传感器接口电路可以用于提供控制信号以产生线圈激励电流并提供响应信号的信号处理。例如,美国专利号6,693,486包括磁感应流量计接口电路的示例。



技术实现要素:

本发明人已经认识到,要解决的问题可以包括向电磁流量传感器提供高性能,低成本,空间效率的接口电路。本主题可以帮助提供对这个问题的解决方案,例如,诸如通过提供从电磁流量传感器到模数转换器(ADC)电路的DC耦合信号路径,其不需要AC耦合电容器,这需要空间,以及其不匹配可以降低性能。描述了具有差分和伪差分信号路径的示例。描述了提供DC偏移或低频噪声补偿或消除的示例,其可以帮助补偿可能出现在电磁流量传感器的感测电极或信号处理电路中的其它地方的DC偏移。描述了高输入阻抗示例。描述了线圈励磁电路,诸如可以包括电隔离而不需要光学部件,诸如通过在信号输入和信号输出之间提供片上电感隔离。开关模式电源可以用于主动地管理H桥的偏置电压,例如以便在选择时间段期间升高由H桥提供给传感器线圈的电流,诸如在线圈的相移时间段期间,这可以帮助减少或最小化在该时间段期间的瞬态噪声。

该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。其并不旨在提供本发明的排他性或穷尽性解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中,相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式总体示出了本文献中讨论的各种实施例。

图1示出了例如用于感测流体流的电磁流量传感器系统的示例。

图2示出了传感器接口电路的示例,例如可以从电磁流量传感器接收的响应信号提供DC耦合的差分信号处理。

图3示出了类似于图2的传感器接口电路的示例,但使用另一种版本的单端至差分信号转换电路。

图4示出了传感器接口电路的示例,例如可以包括高输入阻抗缓冲放大器和集成差分放大器。

图5示出了可以提供伪差分信号路径的传感器接口电路的示例。

图6示出了可以提供DC或低频偏移补偿或消除的传感器接口电路的示例。

图7示出了传感器激励电路的示例的一部分和电磁流量传感器的示例。

具体实施方式

图1示出了例如用于感测流体流的电磁流量传感器系统100的示例。操作电磁流量传感器系统100可以包括使用电磁流量传感器102,处理结果信号以及控制电磁传感器的激励。在图1中,电磁流量传感器102可以包括用于产生电磁(EM)场的感应线圈,诸如其中将感测流体流的导管中的EM场。电磁流量传感器102可以包括感测电极,例如用于响应于所生成的电磁场来检测响应信号,感测电极可以包括关于感测的流体流的信息。传感器接口电路104可以接收响应信号,调节响应信号,并将其转换为可以包括关于感测的流体流的信息的数字信号。数字信号处理器(DSP)106可以接收数字信号,并且可以在数字域中执行滤波或其他信号调节或处理。所得到的流体流量信息可以提供给输出显示器108或其它电路,诸如用于流体流量阀或用于控制流体流量的其他部件的反馈布置中。微处理器或其它控制器电路110可以与传感器接口电路104和DSP 106中的一个或两个通信。控制器110还可以与传感器激励电路112通信,诸如用于控制提供给电磁线圈的驱动电流电磁流量传感器102。

图2示出了传感器接口电路104的示例,诸如可以为从电磁流量传感器102接收的响应信号提供DC耦合的差分信号处理。如图2所示,传感器接口电路204可以包括第一和第二输入端205A,205B,诸如可以电连接到电磁流量传感器102的传感器电极。无源或其他射频干扰(RFI)衰减滤波器电路208电连接到第一和第二输入205A-B,以便接收来自电磁流量传感器102的响应信号,并且在诸如其中流体流动的环境正被感测的环境中衰减可能存在的RF或其他电磁干扰信号。在一个示例中,RFI衰减滤波器电路208可以包括串联在相应的第一和第二输入205A-B和相应的第一和第二RFI衰减滤波器电路输出212A-B之间的相应电阻器210A-B(例如,47千欧)。相应的电容器214A-B(例如,100pF)可以位于相应的第一和第二输入205A-B与参考或接地节点之间。相应的电容器216A-B(例如,10pF)可以位于相应的第一和第二RFI衰减滤波器电路输出212A-B和参考或接地节点之间。相应的电容器218A-B(例如,100pF)可以分别位于相应的第一和第二RFI衰减滤波器电路输出212A-B和中间节点之间,电容器219(例如,100pF)可以从该中间节点延伸到参考接地节点。

仪器放大器电路220可以诸如通过RFI衰减滤波器电路208电耦合到第一和第二输入205A-B,例如通过将RFI衰减滤波器电路输出212A-B电连接到仪器的相应信号输入放大器电路220。在示例中,仪器放大器电路220可以包括AD8220ARMZ仪器放大器电路,例如来自Norwood,MA,USA的模拟设备公司,并且可以配置有在5和10之间的信号增益,诸如增益为5。

单端至差分信号转换电路222可以包括信号输入223,其可以被电连接以接收仪表放大器电路220的单端输出信号,并且将接收的单端信号转换为差分输出信号。在一个示例中,单端至差分信号转换电路222可以包括运算放大器224,诸如模拟设备公司的OP07DRZ运算放大器电路。单端至差分转换电路222的信号输入223可以电连接至单端至差分转换电路222的第一输出225A,其还可以包括第二输出225B。运算放大器224的反相信号输入可以诸如经由电阻器226A(例如,5K欧姆)连接到信号输入223,并且诸如经由电阻器226B(例如,5K欧姆)连接到第二输出225B。运算放大器224的输出可以连接到第二输出225B。运算放大器224的非反相输入可以连接到稳定的参考电压(例如,2.5V),诸如在固定或可调整的偏置电压处,诸如可以在单端到差分转换电路222的信号输出范围的中间。

RFI衰减滤波器电路228可以包括可以分别耦合到单端至差分信号转换电路222的输出225A-B的差分信号输入229A-B。RFI滤波器衰减电路228可以包括差分信号输出230A-B。RFI滤波器衰减电路228可以包括分别位于相应的信号输入端229A-B和相应的信号输出端225A-B之间的电阻器232A-B(例如,100欧姆)。电容器233A-B(例如,270pF)可分别位于信号输出230A-B与参考或接地节点之间。电容器234(例如,680pF)可以位于信号输出230A-B之间。

模数转换器(ADC)电路236可包括差分信号输入,其可以电耦合到单端到差分信号转换电路222的信号输出225A-B,诸如通过RFI衰减电路228,诸如经由其信号输出230A-B。在一个示例中,ADC电路236可以包括24位Σ-ΔADC,诸如以每秒31千样本或更快的速度操作。ADC电路236的示例可以包括模拟设备公司的AD7172-2,AD7173-8,AD7175-2ADC电路。ADC电路236的参考电压输出可用于在单端至差分信号转换电路222的运算放大器224的非反相输入处提供稳定的偏置电压。

来自ADC电路236的数字输出信号可以被提供给数字信号处理器(DSP)电路106,诸如用于数字地执行包括流信息的信号的进一步的信号调节。在示例中,DSP电路106可以包括ADI公司的ADSP-BF504F,例如可以在400MHz工作,并且可以例如使用矩形窗口FIR滤波器的带通滤波数字地执行FIR滤波。在一个示例中,FIR滤波器可以包括1875抽头并且可以具有在0.1Hz和10Hz之间的频率的通带。FIR滤波器可以帮助减少或消除通带频率之外的宽带或其他噪声。DSP电路106还可以被配置为例如通过从30KHz至6.25Hz的频率下采样来抽取从ADC 236接收的信号。

图2的传感器接口电路204可以是DC耦合的,在信号流路中不需要任何交流耦合电容器。这可以提供优于其他电磁流量传感器信号处理方法的某些优点,例如使用模拟同步解调或可需要AC耦合的过采样的方法。在某些示例中,图2的传感器接口电路204可以实施具有比模拟同步解调方法更少的组件,减少的空间,更低的成本,更低的功率或更好的线性度中的一个或多个。此外,与过采样方法相比,图2的传感器接口电路204可以提供比需要通常表现出失配的AC耦合电容器的方法更好的共模抑制比(CMRR)。AC耦合还可以在正和负传感器激励相位之间引入相移,这可以使用图2的传感器接口电路204减少或避免。此外,在某些其它方法中使用的某些电阻器可向系统引入相当大的热噪声,这可能不利地影响信噪比(SNR),这可以使用图2的传感器接口电路204来减少或避免。

图3示出了类似于图2所示的传感器接口电路104的示例,但使用另一种版本的单端至差分信号转换电路。如图3所示,单端至差分信号转换电路322可以包括信号输入223,其可以电连接以接收仪表放大器电路220的单端输出信号,并且可以被配置为将接收的单端结束信号转换为可在节点225A-B处提供的差分输出信号。在一个示例中,单端至差分信号转换电路322可以包括集成差分放大器323,诸如模拟设备公司的AD8276,其可以包括运算放大器324和电阻器326,它们一起集成在相同的集成电路芯片。除此之外,这可以允许集成电阻器被激光修整或以其它方式精确地彼此匹配。电阻器326A-B可以在输入223和输出225B之间彼此串联连接,其中在电阻器326A-B之间的节点连接到运算放大器324的反相信号输入。电阻器326C-D可以连接彼此串联在电源电压节点(例如,5V)与参考或接地节点之间,其中电阻器326C-D之间的中间节点连接到运算放大器324的非反相信号输入,以便向运算放大器324的非反相输入端提供稳定的偏置电压(例如,2.5V),例如可以位于稍后位于信号流路径中的ADC电路236的输入电压范围的中间或其附近的电压。精确匹配的集成电阻器326A-D可以提供比不匹配的分立电阻器更好的CMRR。

图4示出了诸如传感器接口电路404的传感器接口电路104的示例。相应的缓冲放大器406A-B可以分别包括非反相输入,其可以从电磁流量传感器耦合到第一和第二输入205A-B。缓冲放大器406A-B可以包括ADI4610-2运算放大器电路或具有结型场效应晶体管(JFET)或其它场效应晶体管(FET)输入的其他运算放大器电路,例如可以向电磁流量传感器102呈现高栅极端子输入阻抗(例如,1013欧姆)。缓冲放大器406A-B的反相输入可以分别耦合到缓冲放大器406A-B的相应输出,以便配置缓冲放大器506A-B变为低(例如,单位)增益,高带宽放大配置。

各个缓冲放大器406A-B的相应输出可以分别耦合到集成差分放大器408。集成差分放大器408可以包括ADI公司的AD8270集成差分放大器,其可以包括两个运算放大器,其中相应的反相输入被配置以从缓冲放大器406A-B的输出接收输入信号。集成差分放大器408还可以包括激光调整或其他匹配的集成电阻器,以建立运算放大器的输入和反馈电阻,例如设置期望的闭环增益(例如,增益为4)。集成差分放大器408的运算放大器的非反相输入可以例如经由集成电阻器电耦合到稳定偏置电压(例如,2.5V),例如可以在输入范围的中间ADC电路236,后者出现在传感器接口电路404的信号流路中。集成差分放大器408的差分信号输出410A-B可以耦合到ADC电路236的差分输入,例如通过RFI衰减滤波器电路传感器接口电路404可以提供DC耦合-其不需要在信号流路径中的任何AC耦合电容器和差分信号。它还可以提供极高的输入阻抗,这可以帮助避免加载电磁流量传感器102,这可以进一步提高SNR。

图5示出了诸如传感器接口电路504的传感器接口电路104的示例。在这个或其他示例中,仪表放大器220的信号输入可以耦合到来自电磁流量传感器102的信号输入205A-B,直接地或经由RFI衰减电路208(未示出)。在该示例中,不需要包括单端至差分信号转换电路222,322。仪器放大器220的参考电压输入可以连接到稳定的参考电压(例如,2.5V),稳定的参考电压可以连接到ADC电路236的参考电压输出,其可以提供在或接近ADC电路236的信号输入电压范围的中间。来自仪器放大器220的223处的单端输出电压可以例如通过RFI衰减电路228耦合到ADC电路236的非反相信号输入。仪表放大器220的参考电压输入也可以连接到RFI衰减电路228的输入229B。传感器接口电路504可以提供DC耦合信号路径(例如,不需要AC耦合电容器,例如上面解释的),具有到ADC电路236的伪差分信号。

图6示出了可以提供DC或低频偏移补偿或消除的传感器接口电路104(例如,传感器接口电路604)的示例,例如以补偿或消除有时可能出现在在电磁流量传感器102的制造时或之后使用电磁流量传感器102的DC偏移的影响。由ADC电路236或DSP电路106输出的经调节的传感器信号提供给微处理器610或其它控制器电路(诸如控制器电路110),其可使用数字低通滤波或其它信号处理技术来确定经调节的传感器信号的DC偏移分量。该DC偏移信息可以用于提供有源偏置信号的反馈信号输入,该有源偏置信号可以减小或以其他方式补偿这种DC偏移的影响。在一个示例中,微处理器610可以使用反馈信号输入DC偏移信息来控制数模转换器(DAC)电路612,其可以被配置为产生基于反馈输入的结果DAC模拟输出信号关于DC偏移的信息。可选地,例如通过可选地使用低通滤波器613对所得到的模拟信号进行滤波,以便衰减来自DAC电路612的输出的噪声。在示例中,低通滤波器613可以包括二阶无源RC滤波器,例如如同截止频率小于或等于1赫兹。所得到的可选地低通滤波的模拟信号可以可选地例如通过运算放大器614被缓冲,以便向仪器放大器220的参考电压输入提供稳定但可变的参考电压偏置信号。以这种方式,参考电压可以使用关于在ADC电路236或DSP电路106处存在的DC偏移信号的幅度的反馈信息来主动地管理仪表放大器220的输入,以便一般随时间减小或否定DC偏移信号。如图6的示例中所示的,该DC或低频偏移消除(例如图1的示例中所示)可类似地应用于本文所示和所述的其它示例,诸如图2、3和5所示的传感器接口电路104的示例,以便使用关于DC偏移电压的反馈信息来主动地管理(例如,仪器放大器220的)参考电压。

对于本文所述的传感器接口电路104的示例,使用超低噪声ADC电路236(诸如模拟设备公司的AD7172-2,AD7173-8或AD7175-2)可以允许前端放大(例如,在ADC电路236之前的信号流路中)使用小于10的模拟增益。在一个示例中,当数据速率被抽取到6.25Hz,以便匹配电磁流量传感器102的激励频率时,ADC噪声预计小于1微伏的峰-峰值。当通过前端增益10引入输入时,ADC噪声会变得可忽略,其中前端电路的1/f噪声预计小于0.94微伏峰峰值。即使当前端电路增益降低到5,2或甚至1时,输入放大器1/f噪声预期会限制噪声性能,而不是ADC。图4所示的FET缓冲方法可以提供更低的1/f噪声,这可以允许前端电路增益低至4。

此外,ADC电路236的快速采样速度可以使得可以在电磁流量传感器102的一个激励周期期间获得数千个样本,其中电磁流量传感器的激励周期可以是功率-行周期。这可以减少与电磁流量感测的线路功率干扰。此外,可获得的大量样本可以允许更高阶的数字滤波器(例如,1875抽头FIR滤波器),其可以帮助提供急剧的滚降和优异的噪声抑制。

图7示出了传感器激励电路112的示例的一部分和电磁流量传感器102的示例的部分。传感器激励电路112可以包括H桥电路702,例如以驱动电磁流量传感器102中的线圈,诸如以便在测量流体流的导管中产生电磁场,例如可以包括使用电磁流量传感器102的传感器电极的感测.H桥电路702可以被配置为在电磁流中驱动线圈传感器102,其具有指定的电流,例如可以通过电流源在H桥电路702中产生,该电流源可以由电阻器704提供,例如可以位于场效应晶体管(FETs)的公共源极节点706)或位于H桥电路702的相对侧上的其它晶体管707C-D和参考节点或接地节点。公共源极节点706可以通过开关模式电源电路708在期望的电压下,例如在适当的电压下被主动偏置,以经由H桥的晶体管707A-D向电磁流量传感器102中的线圈提供电流,在一个示例中,这种有源偏置可以包括在晶体管707A-D中的各个晶体管正在被切换时的相移时间段期间将由H桥电路702提供的电流升压到电磁流量传感器102中的线圈,例如通过能够克服在这种切换期间产生的电感电动势(emf)的量。在示例中,开关模式电源电路708可以包括ADI公司ADP2441,以生成在节点706处提供的主动偏置电压,以产生电流,包括在升压电流时间段期间。

用于驱动晶体管707A-D的控制输入的脉冲宽度调制(PWM)或其它控制信号可以由控制器电路110产生,并发送到H桥电路702,例如经由不需要光学隔离的电气隔离电路。例如,可以使用数字隔离器电路来提供变压器隔离,诸如ADI公司的ADUM7440,其包括集成在集成电路芯片上的片上空芯变压器,例如可以提供在从控制器电路110接收的输入信号和提供给H桥电路702的输出信号之间的电气隔离。

在电磁流量传感器102的线圈切换期间,可以使用电流增强控制电路710提高传送到电磁流量传感器102的电流,电流增强控制电路710可以包括ADI公司的ADG849和ADR5040以及ADI公司的AD8541以向开关模式电源电路708提供输出信号缓冲。电流升压控制电路710的控制信号可以由控制器电路110通过不需要光学隔离的电隔离电路提供。在一个示例中,可以使用数字隔离器电路来提供变压器隔离,例如ADI公司ADuM7240,其包括集成在集成电路芯片上的片上空芯变压器,例如可以提供在从控制器电路110接收的输入信号和提供给电流升压控制电路710的输出信号之间的电隔离。

控制器电路110可以例如通过由ADuM7240提供的电隔离向电流增强控制电路710提供脉冲宽度调制信号(PWM),例如可以在开关(例如单极双掷开关)处接收脉冲宽度调制信号,诸如模拟设备公司的ADG849。PWM信号可用于调制参考电压信号,例如可以由精密电压参考电路(诸如,ADI公司的ADR5040)提供。

在由合适放大器(诸如,ADI公司的AD8541)缓冲之后,在电流升压控制电路710中产生的调制的参考电压信号可以被滤波,诸如使用二阶无源RC低通滤波器,并用于调谐出现在ADP2441开关模式电源电路的SS/TRK输入处的可变电压。在相变时间段期间,由AD8541缓冲放大器输出到ADP2441开关模式电源电路708的SS/TRK输入的较高基准电压导致较高的激励电流被提供给电磁流量传感器的线圈。

通过ADuM7240的BOOST CONTROL可用于使能在相转换期间施加到AD8541同相输入的升压电压。经由ADuM7240提供的升压控制信号可以用于禁用升压电压(例如,在除电磁流量传感器102的线圈的切换期间之外的时段期间)。这可以用于例如在稳定(非转换)相位周期中将由PWM通过ADuM7240从控制器电路110调制的较低电压施加到AD8541的非反相输入。图7所示的传感器信号激励电路112可以有利地与使用线性稳压线圈驱动器激励电流发生器电路的方法比较,例如通过减少电流和较小的空间,同时例如通过在激励线圈的相移期间提供的升压电流来减少或最小化瞬态噪声。

各种注释&例子

示例1可以包括或使用主题(诸如,用于执行动作的装置,方法,装置或包括指令的设备可读介质,当由设备执行时,可以使设备执行动作),诸如可以包括用于处理电磁流量传感器信号的装置。该装置可以包括第一和第二输入。第一和第二输入可以被配置为分别耦合到第一和第二电磁流量传感器电极。第一和第二放大器可以被配置为分别耦合到第一和第二输入。第一和第二放大器可以分别布置在单位增益电压跟随器配置中。差分放大器电路可以被耦合以接收来自第一和第二放大器的相应输出信号,并且输出来自第一和第二放大器的输出信号之间的放大差。模数转换器(ADC)电路可以被耦合以从差分放大器接收放大的差分,并且将放大的差分信号转换为数字信号。通过第一和第二放大器并通过差分放大器从第一和第二输入向ADC提供dc耦合的信号路径。

示例2可以包括或可以可选地与示例1的主题组合,以可选地包括通过第一和第二放大器以及通过差分放大器,从第一和第二输入向ADC提供dc耦合的差分信号路径。

示例3可以包括或可以可选地与示例1-2的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括在dc耦合信号路径中没有任何AC耦合电容器的情况下提供dc耦合的信号路径。

示例4可以包括或可以可选地与示例1-3的一个或任何组合的主题结合,以可选地包括第一和第二放大器,第一和第二放大器包括通过第一和第二输入端具有直接连接到第一和第二晶体管的场效应晶体管(FET)的第一和第二流量传感器电极。

示例5可以包括或可以可选地与示例1-4的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括在差分放大器和ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。

示例6可以包括或可以可选地与示例1-5的一个或任何组合的主题相组合,以可选地包括差分放大器,该差分放大器包括在同一集成电路上包括,第一和第二运算放大器的集成差分放大器;以及调整电阻器,其被设置为设置所述运算放大器的相应增益并且提供通过所述差分放大器的dc耦合差分信号路径。

示例7可以包括或可以可选地与示例1-6的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括耦合到ADC以接收数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中数字信号包括电磁流量传感器信息。DSP电路可以包括有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路以调节电磁流量传感器信息。

示例8可以包括或可以可选地与示例1-7的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括DC偏移补偿偏置电路。DC偏移补偿偏置电路可以包括:数模转换器(DAC)电路,例如可以包括被配置为接收指示数字信号的DC偏移分量的信息的输入,并且产生模拟偏移反馈信号响应;以及偏置电路,例如可以被配置为在可以减少或以其他方式补偿数字信号的DC偏移分量的反馈装置中将模拟偏置反馈信号耦合到差分放大器的偏置电压输入。

示例9可以包括或可以可选地与示例1-8的一个或任何组合的主题结合,以可选地包括用于处理电磁流量传感器信号的装置,该装置包括:第一和第二输入,其可以被配置分别直接连接到第一和第二电磁流量传感器电极;第一和第二放大器,其可以包括可以被配置为分别经由第一和第二输入直接连接到第一和第二电磁流量传感器电极的结型场效应晶体管(JFET)输入,第一和第二放大器可以分别布置在单位增益电压跟随器配置中;差分放大器电路,其可以被耦合以接收来自第一和第二放大器的相应输出信号,并且输出来自第一和第二放大器的输出信号之间的放大差;以及模数转换器(ADC)电路,其可以被耦合以从差分放大器接收放大的差分,并且将放大的差分信号转换为数字信号,并且其中dc耦合的差分信号路径可以是没有任何AC耦合电容器,通过第一和第二放大器以及通过差分放大器,从第一和第二输入向ADC;以及在所述差分放大器和所述ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路,其中所述差分放大器可以包括在同一集成电路上,包括:第一和第二运算放大器的集成差分放大器;以及微调电阻器,其被设置为设置所述运算放大器的相应增益并且提供通过所述差分放大器的直流耦合差分信号路径;耦合到所述ADC以接收所述数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中所述数字信号包括电磁流量传感器信息,所述DSP电路包括有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路以调节所述电磁流量传感器信息;以及DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并产生对其的响应的模拟偏移反馈信号的输入端;以及偏置电路,其可以被配置为在减小或以其他方式补偿数字信号的DC偏移分量的反馈装置中将模拟偏移反馈信号耦合到差分放大器的偏置电压输入。

示例10可以包括或可以可选地与示例1-9中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括处理电磁流量传感器信号的方法。该方法可以包括:从相应的第一和第二电磁流量传感器电极接收第一和第二输入信号;使用分别布置在单位增益电压跟随器配置中的第一和第二放大器分别缓冲所述第一和第二输入信号,以提供相应的第一和第二缓冲输入信号;使用放大器电路放大所述第一和第二缓冲输入信号之间的差,以分别提供缓冲和放大的第一和第二输入信号;将所述缓冲和放大的第一和第二输入信号转换成数字信号;并且其中所述接收,缓冲,放大和转换包括通过所述第一和第二放大器并且通过所述差分放大器向所述ADC提供dc耦合的信号路径。

示例11可以包括或可以可选地与示例1-10中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括接收,缓冲,放大和转换,包括通过第一和第二放大器和差分放大器向ADC提供dc耦合的信号路径。

示例12可以包括或可以可选地与示例1-11中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括来自相应的第一和第二电磁流量传感器电极的接收第一和第二输入信号,包括在FET栅极直接接收第一和第二输入信号。

示例13可以包括或可以可选地与示例1-12的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在放大差分和转换为数字信号之间的信号路径位置处衰减射频干扰(RFI)。

示例14可以包括或可以可选地与示例1-13的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括使用有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路对数字信号进行数字带通滤波,以调节电磁流传感器信息。

示例15可以包括或可以可选地与示例1-14中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括补偿第一和第二电极处的DC偏移,包括:提取数字信号的DC偏移分量;以及使用关于所述数字信号的所述DC偏移分量的信息来偏置提供给差分放大器电路的参考电压。

示例16可以包括或可以可选地与示例1-15中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括用于处理电磁流量传感器信号的装置,该装置包括:第一和第二输入,其可以被配置以分别耦合到第一和第二电磁流量传感器电极;仪器放大器电路,其可以被配置为耦合到所述第一和第二输入,所述仪器放大器电路被配置为提供包括电磁流量传感器信息的单端仪器放大器输出信号;模数转换器(ADC)电路,其可以被耦合以接收包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号,并且将包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号转换为数字信号;并且其中从所述第一和第二输入通过所述仪表放大器向所述ADC提供dc耦合的信号路径。

示例17可以包括或可以可选地与示例1-16中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括单端至差分信号转换电路。单端到差分信号转换电路可以包括可以耦合到仪器放大器电路的输出以接收单端仪器放大器输出信号的输入。第一和第二输出可以耦合到ADC的相应的第一和第二输入,以基于单端仪表放大器输出信号向ADC提供差分信号。

示例18可以包括或可以可选地与示例1-17中的一个或任意组合的主题相组合,以可选地包括单端至差分信号转换电路,其包括运算放大器,包括第一和第二输入以及输出。第一和第二电阻器可以包括可以耦合在运算放大器的输出和运算放大器的第一输入之间的第一电阻器和可以耦合在运算放大器的第一输入与仪器的输出之间的第二电阻器放大器电路,以接收单端仪表放大器信号。

示例19可以包括或可以可选地与示例1-18中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括DC偏移补偿偏置电路。DC偏移补偿偏置电路可以包括数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示数字信号的DC偏移分量的信息的输入,并且响应于此产生模拟偏移反馈信号。偏置电路可以被配置为在减小或以其他方式补偿数字信号的DC偏移分量的反馈布置中将模拟偏移反馈信号耦合到单端至差分信号转换电路的偏置电压输入。

示例20可以包括或可以可选地与示例1-19中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括单端至差分信号转换电路,其包括集成差分放大器,其在同一集成电路上包括运算放大器和集成电阻器。

示例21可以包括或可以可选地与示例1-20的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括第一和第二输入的ADC,其中ADC的第一输入可以耦合到仪器放大器电路以接收所述单端仪器放大器输出信号,并且其中所述ADC的第二输入可耦合到固定参考电压以提供通过所述ADC的伪差分信号路径。

示例22可以包括或可以可选地与示例1-21中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括在dc耦合的信号路径中没有任何AC耦合电容器的情况下提供dc耦合的信号路径。

示例23可以包括或可以可选地与示例1-22中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括仪表放大器,该仪表放大器包括具有直接连接到第一和第二第一晶体管(FET)的相应栅极输入的场效应晶体管以及经由所述第一和第二输入的第二流量传感器电极。

示例24可以包括或可以可选地与示例1-23中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括在仪表放大器和ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。

示例25可以包括或可以可选地与示例1-24中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括在仪表放大器与第一和第二输入之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。

示例26可以包括或可以可选地与示例1-25中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括耦合到ADC以接收数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中数字信号包括电磁流量传感器信息,DSP电路可以包括有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路以调节电磁流量传感器信息。

示例27可以包括或可以可选地与示例1-26的一个或任意组合的主题组合以可选地包括DC偏移补偿偏置电路,其可以包括:数模转换器(DAC)电路,其可包括被配置为接收指示数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入端;以及偏置电路,其可以被配置为在减小或以其他方式补偿数字信号的DC偏移分量的反馈布置中将模拟偏移反馈信号耦合到仪器放大器的偏置电压输入。

示例28可以包括或可以可选地与示例1-27中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括处理电磁流量传感器信号的方法。该方法可以包括:从相应的第一和第二电磁流量传感器电极接收第一和第二输入信号;使用仪表放大器电路放大所述第一和第二输入信号之间的差,以提供单端放大信号;使用模数转换器(ADC)电路来数字化,以基于所述单端放大信号产生数字信号;并且其中所述接收和放大可以包括提供通过所述仪器放大器到所述ADC的dc耦合的信号路径。

示例29可以包括或可以可选地与示例1-28中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括使用单端至差分信号转换器电路将单端放大信号转换为差分信号,并且其中所述数字化包括数字化所述差分信号。

示例30可以包括或可以可选地与示例1-29中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括提供通过ADC的伪差分信号路径。

示例31可以包括或可以可选地与示例1-30中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括补偿第一和第二电磁流量传感器电极处的直流偏移电压,所述补偿包括偏置至少一个电路,其使用基于关于所述第一和第二电磁流量传感器电极处的直流偏移电压的信息调整的参考电压。

示例32可以包括或可以可选地与示例1-31中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括用于向具有励磁线圈和第一和第二感测电极的电磁流量传感器提供激励电流的装置。该装置可以包括:H桥控制电路,其可以被配置为将控制信号传递到H桥的第一,第二,第三和第四晶体管的相应输入,以控制指定电流到励磁线圈的传递通过H桥,H桥控制电路可以包括:第一集成隔离电路,包括片上电感变压器,以将接收的输入信号电隔离并电感耦合到H桥,用于控制至少一个所述H桥的第一,第二,第三和第四晶体管;开关模式电源,其被配置为提供可调节参考电压以产生由所述H桥传递到所述励磁线圈的所述指定电流;以及电流提升控制电路,其耦合到所述开关模式电源以在所述H桥的开关周期的指定部分期间增加所述可调节参考电压,以补偿所述激励线圈的电感emf。

示例33可以包括或可以可选地与示例1-32中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括电流增强控制电路,该电流增强控制电路包括第二集成隔离电路,该第二集成隔离电路包括片上电感变压器,将指示H桥的开关周期的指定部分的接收输入信号电感耦合到开关模式电源,以控制可调节参考电压和在指定的H桥期间由H桥传递到励磁线圈的指定电流部分的H桥的开关周期。

示例34可以包括或可以可选地与示例1-33中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括具有励磁线圈和第一和第二感测电极的电磁流量传感器。

示例35可以包括或可以可选地与示例1-34中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括H桥,该H桥包括被配置为将指定电流递送到第一,第二,第三和第四晶体管励磁线圈的电磁流量传感器。

示例36可以包括或可以可选地与示例1-35中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括电流升压控制电路,该电流升压控制电路包括参考电压发生器电路,提供稳定的参考电压,调制(PWM)信号以产生PWM参考信号。

示例37可以包括或可以可选地与示例1-36中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括电流升压控制电路,其包括低通滤波器电路,接收并低通滤波PWM参考信号,开关模式电源的跟踪输入,用于在H桥的开关周期的指定部分期间控制由H桥传送到励磁线圈的可调节参考电压和指定电流。

示例38可以包括或可以可选地与示例1-37中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括电流增强控制电路,该电流增强控制电路包括位于低通滤波器电路和开关的跟踪输入之间的缓冲放大器电路模式电源。

示例39可以包括或可以可选地与示例1-38中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括提供电磁流量传感器激励信号的方法,该方法包括:将控制信号传送到H桥的第一,第二,第三和第四晶体管,以控制由H桥向激励线圈的指定电流的传递;使用片上电感变压器将来自所述控制信号的输入信号电隔离和电感耦合;使用开关模式电源电路产生可调节参考电压,以提供由所述H桥传递到所述励磁线圈的所述指定电流;以及在所述H桥的开关周期的指定部分期间,通过所述H桥将提供给所述励磁线圈的参考电压和指定电流升压,以补偿所述励磁线圈的电感emf。

示例40可以包括或可以可选地与示例1-339中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括使用片上电感变压器来电隔离和电感耦合接收到的输入信号,H桥的开关周期到开关模式电源,用于在H桥的开关周期的指定部分期间控制可调节参考电压和由H桥输送到励磁线圈的指定电流。示例41可以包括或可以可选地与示例1-40中的一个或任意组合的主题结合,以可选地包括脉冲宽度调制参考电压,以控制开关模式电源的跟踪输入,用于控制可调节参考电压,以及在H桥的开关周期的指定部分期间由H桥递送到励磁线圈的指定电流。

示例42可以包括或可以可选地与示例1-41中的一个或任意组合的主题组合,以可选地包括对脉冲宽度调制的参考电压进行低通滤波。

这些非限制性示例中的每一个可以独立存在,或者可以以各种排列或组合与一个或多个其他示例组合。

上述详细描述包括对形成详细描述的一部分的附图的参考。附图通过说明示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这些示例可以包括除了所示或所描述的元件之外的元件。然而,本发明人还考虑了其中仅提供所示或描述的那些元件的示例。此外,本发明人还考虑了使用关于特定示例(或其一个或多个方面)或相对于其他示例(或其一个或多个方面)示出或描述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例(或其一个或多个方面)。

如果本文档与通过引用并入本文的任何文档之间的用法不一致,则本文档中的使用将受到控制。

在本文中,如在专利文献中常见的,使用术语“一个”或“一个”以包括一个或多于一个,独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法。在本文中,术语“或”用于指非排他性的,或者使得“A或B”包括“A但不是B”,“B但不是A”和“A和B”,除非另有说明表示。在本文中,术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的简单英语等价物。另外,在所附权利要求中,术语“包括”是开放式的,即,包括除了在权利要求中的这样的术语之后列出的元件之外的元件的系统,装置,物品,组成,配方或过程仍被认为落在该权利要求的范围内。此外,在所附权利要求中,术语“第一”,“第二”和“第三”等仅用作标记,并且不旨在对其对象强加数字要求。

除非上下文另有说明,否则诸如“平行”,“垂直”,“圆形”或“正方形”的几何术语不旨在要求绝对数学精度。相反,这样的几何项允许由于制造或等效功能的变化。例如,如果元件被描述为“圆形”或“大致圆形”,则不是精确圆形的部件(例如稍微长圆形或是多边形多边形的部件)仍然包括在本说明书中。

本文描述的方法示例可以是至少部分地机器或计算机实现的。一些示例可以包括用指令编码的计算机可读介质或机器可读介质,所述指令可操作以将电子设备配置为执行如上述示例中所描述的方法。这样的方法的实现可以包括代码,诸如微代码,汇编语言代码,更高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。此外,在示例中,代码可以例如在执行期间或在其他时间有形地存储在一个或多个易失性,非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘,可移动磁盘,可移动光盘(例如,压缩盘和数字视频盘),磁带盒,存储卡或棒,随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)等。

根据本发明的一个方面,提供一种用于处理电磁流量传感器信号的装置,所述装置包括:第一和第二输入,被配置为分别耦合到第一和第二电磁流量传感器电极;第一和第二放大器,被配置为分别耦合到所述第一和第二输入,所述第一和第二放大器分别布置在单位增益电压跟随器配置中;差分放大器电路,被耦合以接收来自所述第一和第二放大器的相应输出信号,并且输出来自所述第一和第二放大器的输出信号之间的放大差;和模数转换器(ADC)电路,被耦合以从所述差分放大器接收所述放大的差分,并且将所述放大的差分信号转换为数字信号;和其中,通过所述第一和第二放大器以及通过所述差分放大器从所述第一和第二输入向所述ADC提供dc耦合的信号路径。在一种实施方式中,通过所述第一和第二放大器以及通过所述差分放大器从所述第一和第二输入向所述ADC提供dc耦合的差分信号路径。在一种实施方式中,所述dc耦合的信号路径在所述dc耦合的信号路径中没有任何AC耦合电容器。在一种实施方式中,所述第一和第二放大器包括具有各自的栅极输入的场效应晶体管(FET),所述栅极输入经由所述第一和第二输入直接连接到所述第一和第二流量传感器电极。在一种实施方式中,所述装置包括在所述差分放大器和所述ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。在一种实施方式中,所述差分放大器包括集成差分放大器,其在同一集成电路上包括:第一和第二运算放大器;和经调整电阻器,其经布置以设定所述运算放大器的相应增益,以及通过所述差分放大器提供dc耦合的差分信号路径。在一种实施方式中,所述装置包括耦合到所述ADC以接收所述数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中所述数字信号包括电磁流量传感器信息,所述DSP电路包括有限脉冲响应滤波电路以调节电磁流量传感器信息。在一种实施方式中,所述装置包括DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入;和偏置电路,其被配置为在反馈装置中将所述模拟偏移反馈信号耦合到所述差分放大器的偏置电压输入,所述反馈装置减少或以其他方式补偿所述数字信号的DC偏移分量。在一种实施方式中,所述装置包括:H桥控制电路,其被配置成将控制信号传递到H桥的第一,第二,第三和第四晶体管的相应输入端,以控制H桥的指定电流到励磁线圈的传递,所述H桥控制电路包括:第一集成隔离电路,包括片上电感变压器,以将接收的输入信号电隔离并电感耦合到H桥,用于控制H桥的第一,第二,第三和第四晶体管中的至少一个;开关模式电源,其被配置为提供可调节参考电压以产生由所述H桥传递到所述励磁线圈的所述指定电流;和电流升压控制电路,其耦合到所述开关模式电源,以在所述H桥的开关周期的指定部分期间增加所述可调节参考电压,以补偿所述励磁线圈的电感emf。在一种实施方式中,所述电流提升控制电路包括:参考电压发生器电路,提供由脉冲宽度调制(PWM)信号调制的稳定参考电压以产生PWM参考信号。根据本发明的另一方面,提供一种用于处理电磁流量传感器信号的装置,所述装置包括:第一和第二输入,被配置为分别直接连接到第一和第二电磁流量传感器电极;第一和第二放大器,包括结型场效应晶体管(JFET)输入端,其被配置为分别经由第一和第二输入端直接连接到第一和第二电磁流量传感器电极,所述第一和第二放大器分别布置在单位-增益电压跟随器配置;差分放大器电路,被耦合以接收来自所述第一和第二放大器的相应输出信号,并且输出来自所述第一和第二放大器的输出信号之间的放大差;和模数转换器(ADC)电路,其耦合以从所述差分放大器接收所述经放大差分,且将所述经放大差分信号转换为数字信号,且其中通过所述第一和第二放大器以及通过所述差分放大器,从所述第一和第二输入向所述ADC提供直流耦合的差分信号路径,其中没有任何AC耦合电容器;和在所述差分放大器和所述ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路,其中所述差分放大器包括集成差分放大器,其在同一集成电路上包括:第一和第二运算放大器;和经调整电阻器,其经布置以设定所述运算放大器的相应增益,且提供通过所述差分放大器的dc耦合差分信号路径;耦合到所述ADC以接收所述数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中所述数字信号包括电磁流量传感器信息,所述DSP电路包括有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路以调节所述电磁流量传感器信息;和DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入;和偏置电路,其被配置为在反馈装置中将所述模拟偏移反馈信号耦合到所述差分放大器的偏置电压输入,所述反馈装置减少或以其他方式补偿所述数字信号的DC偏移分量。在一种实施方式中,所述装置包括:H桥控制电路,其被配置成将控制信号传递到H桥的第一,第二,第三和第四晶体管的相应输入端,以控制H桥的指定电流到励磁线圈的传递,所述H桥控制电路包括:第一集成隔离电路,包括片上电感变压器,以将接收的输入信号电隔离并电感耦合到H桥,用于控制H桥的第一,第二,第三和第四晶体管中的至少一个;开关模式电源,其被配置为提供可调节参考电压以产生由所述H桥传递到所述励磁线圈的所述指定电流;和电流升压控制电路,其耦合到所述开关模式电源,以在所述H桥的开关周期的指定部分期间增加所述可调节参考电压,以补偿所述励磁线圈的电感emf。在一种实施方式中,所述电流提升控制电路包括:参考电压发生器电路,提供由脉冲宽度调制(PWM)信号调制的稳定参考电压以产生PWM参考信号。根据本发明的另一方面,提供一种处理电磁流量传感器信号的方法,所述方法包括:从相应的第一和第二电磁流量传感器电极接收第一和第二输入信号;使用分别布置在单位增益电压跟随器配置中的第一和第二放大器分别缓冲所述第一和第二输入信号,以提供相应的第一和第二缓冲输入信号;使用放大器电路放大所述第一和第二缓冲输入信号之间的差,以分别提供缓冲和放大的第一和第二输入信号;将所述缓冲和放大的第一和第二输入信号转换成数字信号;和其中所述接收,缓冲,放大和转换包括通过所述第一和第二放大器并通过所述差分放大器向所述ADC提供dc耦合的信号路径。在一种实施方式中,所述接收,缓冲,放大和转换包括通过所述第一和第二放大器并通过所述差分放大器向所述ADC提供dc耦合的差分信号路径。在一种实施方式中,从相应的第一和第二电磁流量传感器电极接收第一和第二输入信号包括在FET栅极直接接收所述第一和第二输入信号。在一种实施方式中,所述方法包括在放大所述差和转换为数字信号之间的信号路径位置处衰减射频干扰(RFI)。在一种实施方式中,所述方法包括使用有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路对所述数字信号进行数字带通滤波,以调节所述电磁流量传感器信息。在一种实施方式中,所述方法包括补偿所述第一和第二电极处的DC偏移,包括:提取所述数字信号的DC偏移分量;和使用关于数字信号的DC偏移分量的信息来偏置提供给差分放大器电路的参考电压。

根据本发明的另一方面,提供一种用于处理电磁流量传感器信号的装置,所述装置包括:第一和第二输入,被配置为分别耦合到第一和第二电磁流量传感器电极;仪表放大器电路,被配置为耦合到所述第一和第二输入,所述仪表放大器电路被配置为提供包括电磁流量传感器信息的单端仪表放大器输出信号;模数转换器(ADC)电路,其被耦合以接收包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号,并且将包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号转换为数字信号;和其中,从所述第一和第二输入通过所述仪表放大器向所述ADC提供dc耦合的信号路径。在一种实施方式中,所述装置包括单端至差分信号转换电路,包括:耦合到所述仪表放大器电路的输出以接收所述单端仪表放大器输出信号的输入;和第一和第二输出,耦合到所述ADC的相应的第一和第二输入,以基于所述单端仪表放大器输出信号向所述ADC提供差分信号。在一种实施方式中,所述单端至差分信号转换电路包括:运算放大器,包括第一和第二输入端和输出端;和第一和第二电阻器,包括耦合在运算放大器的输出和运算放大器的第一输入之间的第一电阻器,以及耦合在运算放大器的第一输入与仪表放大器电路的输出之间的第二电阻器以接收单端仪表放大器信号。在一种实施方式中,所述装置包括DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入;和偏置电路,其被配置为在减少或以其他方式补偿所述数字信号的DC偏移分量的反馈布置中将所述模拟偏移反馈信号耦合到所述单端至差分信号转换电路的偏置电压输入。在一种实施方式中,所述单端至差分信号转换电路包括集成差分放大器,其包括集成在同一集成电路上的运算放大器和电阻器。在一种实施方式中,所述ADC包括第一和第二输入,并且其中所述ADC的第一输入耦合到所述仪表放大器电路的输出以接收所述单端仪表放大器输出信号,并且其中所述第二输入耦合到固定参考电压以通过ADC提供伪差分信号路径。在一种实施方式中,所述dc耦合信号路径在所述dc耦合信号路径中没有任何AC耦合电容器。在一种实施方式中,所述仪表放大器包括具有各自的栅极输入的场效应晶体管(FET),所述栅极输入经由所述第一和第二输入直接连接到所述第一和第二流量传感器电极。在一种实施方式中,所述装置包括在所述仪表放大器和所述ADC之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。在一种实施方式中,所述装置包括在所述仪表放大器与所述第一和第二输入之间的信号路径中的射频干扰(RFI)衰减电路。在一种实施方式中,所述装置包括耦合到所述ADC以接收所述数字信号的数字信号处理器(DSP)电路,其中所述数字信号包括电磁流量传感器信息,所述DSP电路包括有限脉冲响应(FIR)带通数字滤波器电路以调节电磁流量传感器信息。在一种实施方式中,所述装置包括DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入;和偏置电路,其被配置为在减小或以其他方式补偿所述数字信号的DC偏移分量的反馈装置中将所述模拟偏移反馈信号耦合到所述仪表放大器的偏置电压输入。在一种实施方式中,所述装置包括:H桥控制电路,其被配置成将控制信号传递到H桥的第一,第二,第三和第四晶体管的相应输入端,以控制H桥的指定电流到励磁线圈的传递,所述H桥控制电路包括:第一集成隔离电路,包括片上电感变压器,以将接收的输入信号电隔离并电感耦合到H桥,用于控制H桥的第一,第二,第三和第四晶体管中的至少一个;开关模式电源,其被配置为提供可调节参考电压以产生由所述H桥传递到所述励磁线圈的所述指定电流;和电流升压控制电路,其耦合到所述开关模式电源,以在所述H桥的开关周期的指定部分期间增加所述可调节参考电压,以补偿所述励磁线圈的电感emf。在一种实施方式中,所述电流提升控制电路包括:参考电压发生器电路,提供由脉冲宽度调制(PWM)信号调制的稳定参考电压以产生PWM参考信号。根据本发明的另一方面,提供一种处理电磁流量传感器信号的方法,所述方法包括:从相应的第一和第二电磁流量传感器电极接收第一和第二输入信号;使用仪表放大器电路放大所述第一和第二输入信号之间的差,以提供单端放大信号;使用模数转换器(ADC)电路来数字化,以基于所述单端放大信号产生数字信号;和其中,所述接收和放大包括通过所述仪表放大器向所述ADC提供dc耦合的信号路径。在一种实施方式中,所述方法包括使用单端至差分信号转换器电路将所述单端放大信号转换为差分信号,并且其中所述数字化包括对所述差分信号进行数字化。在一种实施方式中,所述方法包括通过所述ADC提供伪差分信号路径。在一种实施方式中,所述方法包括补偿所述第一和第二电磁流量传感器电极处的直流偏移电压,所述补偿包括使用参考电压来偏置至少一个电路,所述参考电压基于关于所述第一和第二电磁流量传感器电极。根据本发明的另一方面,提供一种用于处理电磁流量传感器信号的装置,所述装置包括:第一和第二输入,被配置为分别耦合到第一和第二电磁流量传感器电极;仪表放大器电路,被配置为耦合到所述第一和第二输入,所述仪表放大器电路被配置为提供包括电磁流量传感器信息的单端仪表放大器输出信号;模数转换器(ADC)电路,其被耦合以接收包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号,并且将包括电磁流量传感器信息的仪表放大器输出信号转换为数字信号;其中,从所述第一和第二输入通过所述仪表放大器向到所述ADC提供dc耦合的信号路径;DC偏移补偿偏置电路,包括:数模转换器(DAC)电路,其包括被配置为接收指示所述数字信号的DC偏移分量的信息并且响应于其产生模拟偏移反馈信号的输入;和偏置电路,其被配置为在减小或以其他方式补偿所述数字信号的DC偏移分量的反馈装置中将所述模拟偏移反馈信号耦合到所述仪表放大器的偏置电压输入。在一种实施方式中,所述dc耦合的信号路径在所述dc耦合的信号路径中没有任何AC耦合电容器。

上述描述旨在是说明性的,而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以使用其他实施例,例如由本领域的普通技术人员在阅读上述描述之后。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b),允许读者快速确定技术公开的性质。提交时应理解,其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在以上详细描述中,各种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未声明的公开的特征对于任何权利要求是必要的。相反,发明主题可以在于少于特定公开的实施例的所有特征。因此,所附权利要求由此作为示例或实施例并入具体实施方式中,其中每个权利要求独立作为单独的实施例,并且可以预期这样的实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

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