专利名称：用于调节电磁流量检测器的线圈电流的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于调节电磁流量检测器的线圈电流的方法。
电磁流量检测器的线圈电流在线圈装置中流动，线圈装置具有电感L，并构成含有铁芯与/或磁极件的磁系统的部件。在第一半周中，线圈电流是正的，并具有恒定的第一最终值，在第二半周中，作为切换的结果，电流是负的，并具有幅值等于第一最终值的恒定的第二最终值。
例如，线圈装置是一个线圈，如果电磁流检测器作为流探针的话，参见US3529591，或者由两个半个线圈构成，它们被设置在测量管上的直径相对的位置，通过测量管流过其体积流量要被测量的流体。
美国专利4410926披露了一种用于产生这种线圈电流的电路装置。这种装置包括-呈H网络形式的桥式电路，其具有--由第一晶体管的被控电流通路构成的第一桥臂，--由第二晶体管的被控电流通路构成的第二桥臂，--由第三晶体管的被控电流通路构成的第三桥臂，以及--由第四晶体管的被控电流通路构成的第四桥臂，--位于和第一晶体管相连的第二晶体管，与和第三晶体管相连的第四晶体管之间的第一桥对角线，以及--位于和第一晶体管相连的第三晶体管，与和第二晶体管相连的第四晶体管之间的第二桥对角线，其中---或者第一和第四晶体管，---或者第二和第三晶体管同时导通，借以使线圈电流交替地使其方向反向；-上述的线圈装置位于第一桥对角线上；
-被控电流源具有用于其电流的一个输出；-电阻，其--具有接地的一端，--如此和H网络相连，使得形成串联电路，以及--被线圈电流通过；-被穿插在电流源的输出和串联电路之间的二极管，该二极管的正向等于电流源的电流的方向；以及-和串联电路并联的电容为C的电容器，该电容器和上述的电感L形成谐振电路，其作用是，在线圈电流的每个反向之后，--在H网络两端发生电压的谐振上升，以及--在上述的每个半周的开始的线圈电流的上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有较陡的前沿。
美国专利4410926也披露了一种用于产生线圈电流的电路装置，其包括T网络，包括-电阻，其--具有接地的一端，并和线圈装置如此相连，使得形成被线圈电流通过的串联电路，--第一开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第一电压输出相连的其被控电流通路的第二端，其第一电压输出提供加于串联电路两端的正电压，以及--第二开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第二电压输出相连的其被控电流通路的第二端，其第二电压输出确定加于串联电路两端的负电压；-被连接在第一开关晶体管的第二输出和地之间的电容为C1的第一电容器；以及-被连接在第二开关晶体管的第二输出和地之间的电容为C2的第二电容器，
--所述第一和第二电容器和上述电感L形成谐振电路，其作用是，在线圈电流的每个反向之后，--在T网络两端发生电压的谐振上升，以及--在上述的每个半周的开始的线圈电流的上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有较陡的前沿。
美国专利4204240披露了一种具有电压源的电路装置，用于产生电磁流量检测器的线圈电流，其提供一个电压，在线圈电流的上升时间期间，该电压在每半周具有一个初始电压值-作为第一个子周期-其大于在代表半周的其余部分的第二子周期期间的最终的电压值。
磁系统的铁芯与/或磁极件一般由软磁材料制成，但是也描述过具有铁磁铁芯的磁系统。
在两种类型的磁系统中，线圈电流的转换与上升在磁系统中感应涡流，涡流阻止磁场像没有铁芯与/或磁极件的情况那样精确地跟随线圈电流的上升。与此相反，磁场的上升相对于线圈电流的上升被延迟并被整平。尽管上述的谐振升压，但在存在谐振升压时也发生涡流的这个不利影响。
涡流的影响可以用一个等效电路图来说明，在等效电路图中，(纯)电感L被涡流源分路，涡流源的电流加上(纯)电感L中的电流，形成总的电流，该电流也流过电阻。因而，在电阻两端的电压降只是总的线圈电流的量度，而不是(纯)线圈电流的量度。然而，为了保持线圈电流为恒值，这是必须的。
在美国专利4784000中，在图6中说明了对于这个普遍问题的解决方法。然而，其假定是，在非被控的条件下，在每个总的半周期间线圈电流不是恒定的，并且在线圈电流在被控条件下是恒定的范围内发生两次采样。然而，在这个范围内的两次采样操作已被证明是不够的。
本发明用于对这个普遍问题提供一种改进的解决方法，因此，本发明旨在提供一种完全消除涡流对于磁场的上升和上升时间的有害影响的方法，使得当线圈电流处于其最大值时，磁场达到其恒定的最终值。
为实现本发明的目的，本发明的第一个变型提供一种用于调节在线圈装置中流动的线圈电流的方法，所述线圈装置-构成被包含在磁流量检测器中并提供磁场的磁系统的部件，-其包括铁芯与/或磁极件，以及-具有电感L，-在第一半周所述线圈电流是正的，并具有恒定的第一最终电流值，在所述周期的第二半周所述线圈电流是负的，并具有幅值和第一最终电流值相等的恒定的第二最终电流值；以及-所述线圈电流由一种电路装置产生，包括--呈H网络形式的桥式电路，其具有---由第一晶体管的被控电流通路构成的第一桥臂，---由第二晶体管的被控电流通路构成的第二桥臂，---由第三晶体管的被控电流通路构成的第三桥臂，以及---由第四晶体管的被控电流通路构成的第四桥臂，---位于和第一晶体管相连的第二晶体管，与和第三晶体管相连的第四晶体管之间的第一桥对角线，以及---位于和第一晶体管相连的第三晶体管，与和第二晶体管相连的第四晶体管之间的第二桥对角线，其中----或者第一和第四晶体管，----或者第二和第三晶体管同时导通；--上述的线圈装置位于第一桥对角线上；--和H网络如此连接使得形成串联电路的电阻，其第一端接地，并且其中通过线圈电流；以及--被控的电压源，其---具有一个电压输出，以及---确定在串联电路两端产生的电压；----所述电压在每半周在线圈电流的上升时间期间具有一个初始电压值-作为第一个子周期-其大于在代表半周的其余部分的第二子周期期间的最终的电压值；所述方法使用电阻两端的电压降，-一方面，用于维持恒定的用于形成第一和第二最终电流值的最终电压值，以及-另一方面，用于补偿涡流的影响，所述涡流是在铁芯与/或磁极件中在线圈电流上升期间感应的，并且其使所述磁场的前沿相对于线圈电流的前沿延迟，所述延迟是通过--在每半周内以这种方式影响线圈电流的上升时间和最终电压值的幅值，使得在线圈电流达到最大之后，线圈电流不再上升，从而使得磁场将达到恒定的最终值，该最终值和当线圈电流达到最大值后的线圈电流的恒定的最终值相应，--在从线圈电流的最大值之后，到获得最终电流值的半周期间，电阻两端的电压降的波形至少连续地采样3次，从而形成下一个半周的H网络两端电压的校正量。
为实现上述目的，本发明的第二个改型在于，提供一种用于调节线圈装置中的线圈电流的方法，其中所述线圈装置-构成在电磁流量检测器中包含的磁系统的部件，并产生磁场，-包括铁芯与/或磁极件，并且-具有电感L，-在一个周期的第一半周，所述线圈电流是正的，并具有恒定的第一最终电流值，并且在所述周期的第二半周，所述线圈电流是负的，并具有恒定的第二最终电流值，其幅值和第一最终电流值相等；以及-所述线圈电流由一个电路装置产生，所述电路装置包括--被控电压源，其具有第一电压输出端和第二电压输出端，以及--T形网络，其包括
---电阻，其和线圈装置如此相连，使得形成串联电路，其第一端接地，并且其中通过线圈电流，---第一开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第一电压输出相连的其被控电流通路的第二端，第一电压输出在所述串联电路上提供一个正电压，以及---第二开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第二电压输出相连的其被控电流通路的第二端，第二电压输出在所述串联电路上提供一个负电压，----所述正负电压在每半周内分别具有正的初始电压值和负的初始电压值，在线圈电流上升期间-作为第一子周期-其分别大于在作为半周的剩余部分的第二子周期的正的最终电压值，并小于在所述第二子周期期间的负的最终电压值；所述方法使用所述电阻上的电压降，-在一方面，用于使所述正负最终电压值保持恒定，用于分别形成第一和第二最终电流值，以及-在另一方面，用于补偿在线圈电流上升期间在铁芯与/或磁极件中感应的涡流电流的影响，所述涡流使磁场的前沿相对于线圈电流的前沿被延迟，--以这样的方式在每个半周内影响线圈电流的上升时间和正负最终电压值的幅值，使得线圈电流达到最大值之后便不再上升，从而使磁场将达到恒定的最终值，其相应于当线圈电流达到最大值时已经存在的线圈电流的恒定的最终值，--在从线圈电流的最大值之后，到达到最终电流值的半周期间，电阻两端的电压降的波形至少连续地采样3次，从而形成下一个半周的T网络两端电压的校正量。
按照本发明的第一改型的进一步的改进，-电阻的第一端和电压源的电压输出端相连，
-电阻的第二端通过一个二极管和H网络的第一与第二晶体管的连接点相连，所述二极管的正向等于线圈电流的方向，同时第二和第四晶体管的连接点接地，以及-H网络被电容为C的电容器旁路，--所述电容器和电感L形成谐振电路，其作用是---使H网络两端的电压发生谐振升高，以及---在其上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有陡峭的前沿。
按照本发明的第二改型的进一步的改进，-线圈装置接地；-电阻被连接在第一与第二开关晶体管的连接点和线圈装置之间；-第一开关晶体管的第二端--通过第一二极管的阴极-阳极通路和被控电压源的第一电压输出相连，以及--通过电容为C1的第一电容器接地；以及-第二开关晶体管的第二端--通过第二二极管的阳极-阴极通路和被控电压源的第二电压输出相连，以及--通过电容为C2的第二电容器接地，---所述第一和第二电容器和电感L分别形成谐振电路，其作用是---使串联电路两端的电压发生谐振升高，以及---在其上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有陡峭的前沿。
本发明的两种改型的基本构思是，使用在前一个半周内，在线圈电流的最大值之后到保持恒定的最终电流值期间发生的线圈电流的变化，选择地预计算在每半周内产生线圈电流所需的电压和该电压的时间变化。
本发明的一个优点在于，首次提供了一种方法，该方法确保磁场的上升精确地跟随线圈电流的上升，如同在没有铁芯与/或磁极件的线圈系统中一样。因而，和没有本发明的情况相比，磁场在较早的时刻达到其恒定的最终值。
由下面结合附图进行的对本发明的实施例的说明，可以更加清楚地看出本发明，其中
图1是具有H网络的第一实施例的电路原理图；图2是具有H网络的第二实施例的电路原理图；图3是具有T网络的第一实施例的电路原理图；图4是具有T网络的第二实施例的电路原理图；图5a表示线圈电流和磁感应的曲线；图5b表示电压源的电压的波形；图6是应用于本发明的微处理器的程序流程图；图7a是一个流程图，其中只含有决定块，并且因为其中包含的注解，使其成为自身说明型的；以及图7b是要被连接到图7a的点A的一个类似的流程图。
图1和图2表示的实施例中各个桥式电路是作为H网络2实现的。第一桥臂含有第一晶体管13的被控电流通路，第二桥臂含有第二晶体管14的被控电流通路，第三桥臂含有第三晶体管15的被控电流通路，第四桥臂含有第四晶体管16的被控电流通路。
利用这种结构，获得H网络的4个角点2a，2b，2c，2d晶体管13，14由角点2c互连，晶体管14，16由角点2b互连，晶体管15，16由角点2d互连，晶体管13，15由角点2a互连。
第一桥对角线互连角点2a，2b，第二桥对角线互连角点2c，2d。第二桥对角线包含线圈装置1，即，线圈装置的第一端和第二端分别和角点2c，2d相连。
在操作时，第一和第四晶体管13，16或者第二和第三晶体管14，15同时导通。这样，在第一种情况下(晶体管13，16导通)，电流(假定是正的)沿实线箭头指示的方向从角点2a通过线圈装置1流向角点2b。如果晶体管14，15导通，相同的电流沿相反的方向流过线圈装置1，如虚线箭头所示。
线圈装置1具有电感L，并形成在电磁流量检测器中产生磁场的磁系统的部件，电磁流量检测器在图中没有示出，因为这种检测器的机械结构对本领域技术人员是熟知的，参见上述美国专利4204240。本发明感兴趣的只是包括铁芯与/或磁极件的磁系统。
正如本领域技术人员熟知的那样，通过晶体管13，16和14，15按照上述交替导通而产生线圈电流，可以使得在一个周期的第一半周，电流是正的，并具有恒定的第一最终电流值，而在这个周期的第二半周，电流是负的，并具有恒定的第二最终电流值，其幅值和第一最终电流值相等。此处使用的“最终电流值”指的是线圈电流的恒定值，例如85mA，其在换向之前沿另一个电流方向流动。
在图1中，角点2c通过电阻10和地SN相连。电阻10和H网络2形成串联电路，电阻10流过线圈电流。
图1还表示被控电压源7，其具有电压输出7c，并确定加于串联电路两端的电压，即角点2a和地SN之间的电压；此处假定该电压是正的，即在输出端7c为正号。被控电压源7通过两个输入端7a，7b由交流电源提供主电源；其通过输出端7d和地SN相连。
在输出端7c上的电压通过二极管9的阳极-阴极通路被施加到角点2a。电容为C的电容器12从二极管9的阴极和角点2a和地SN相连。
在图2中，线圈装置和在串联电路中的电阻的顺序被交换了H网络2的角点2b现在直接和地相连，电阻的标号现在为10’，被连接在被控电压源7的输出端7c和二极管9的阳极之间。
这样连接在优点在于，在角点2c，2d之间，即在线圈装置2中的任何短路不能破坏当前导通的晶体管13，16或14，15，因为线圈电流被电阻10’限制了。
图3和图4表示的实施例中各个桥路作为T网络3，3’实现。电阻22，22’和线圈装置1形成串联电路4，4’。在图3的实施例中，线圈装置1和地SN通过电阻22相连，线圈电流通过串联电路。在图4中，串联电路4’的第一端和地SN相连。
第一开关晶体管25的被控电流通路的第一端和串联电路4，4’的第二端相连。这个被控电流通路的第二端和被控电压源30的第一输出端30c相连；该输出端30c确定加于串联电路上的正电压，即，在输出端30c为正号。
第二开关晶体管26的被控电流通路的第一端和串联电路4，4’的第二端相连。这个电流通路的第二端和被控电压源30的第二输出端30d相连；该第二输出端30d确定加于串联电路上的负电压，即，在输出端30d为负号。
开关晶体管25，26交替导通，使得线圈电流交替地改变方向，如线圈装置1附近的两个箭头所示。在本实施例中，同样，在周期的第一半周，线圈电流是正的，并在这第一半周具有恒定的第一最终电流值，而在周期的第二半周，电流是负的，并具有其幅值和第一最终电流值相等的恒定的第二最终电流值。
在图3和图4中，在电压源30的输出端30c的正电压通过第一二极管的阳极-阴极通路被施加到开关晶体管25的第二端。电容值为C1的第一电容33从开关晶体管25的这一端和二极管31的阴极和地SN相连。
在电压源30的输出端30d的负电压通过第二二极管32的阴极-阳极通路被施加到开关晶体管26的第二端。电容值为C2的第二电容34从开关晶体管26的这一端和二极管32的阴极与地SN相连。
在图1和图2或者在图3和图4所示的实施例中，由线圈装置1的电感L和电容器12的电容C，或者由电感L和电容器33与34的电容C1和C2分别构成各个谐振电路。结果，在串联电路上发生发生谐振升压，并直在每半周开始时的线圈电流上升期间，线圈电流和没有谐振电路时相比具有陡的前沿。
在本发明中，电压源7，30是被控制的，如下所述，以便在线圈电流的每个半周的第一个子周期，以后称为“上升时间ta”，提供初始电压值Ua，其比在第二子周期期间的恒定的最终电压值Uc大几倍，第二子周期以后称为“剩余时间tc”，如图5a，5b所示。
此外，加于电阻10，10’，22，22’上的电压降用于补偿在线圈电流上升期间在铁芯与/或磁极件中感应的涡流的影响，所述涡流使磁场的前沿相对于线圈电流的前沿被延迟。
这通过以这样方式控制线圈电流的上升时间ta和在每半周内正负最终电压值Uc的幅值来实现的，使得在一方面，在线圈电流达到最大值Im之后，线圈电流不再上升，从而使磁场达到恒定的最终值Bm，其和当线圈电流达到最大值Im时线圈电流的恒定的最终值相应，如图5a所示，在另一方面，正的或负的最终电压值Uc的幅值总产生恒定的最终电流值Ic，例如85mA。
这通过在半周期间在线圈电流达到Im之后，对电阻两端的电压降的波形至少采样3次，以便在下半周形成加于H网络和T网络上的校正量来实现。
在图5a中，示出了线圈电流I和磁场的感应强度B对时间的曲线。在第一半周内，具有正的线圈电流I，可以看出，该半周包括上升时间ta和剩余时间tc，所述剩余时间等于磁场的感应强度B为恒定的时间。
在上升时间ta期间，线圈电流I，在一方面，陡峭地上升，然后，在达到最大值Im之后下降，并且其达到恒定的最终值的时刻在磁感应B达到恒定的最终值的时刻之后，即线圈电流在最大值Im之后逐渐地减少。线圈电流的这个行为是由于上述的在铁芯与/或磁极件中感应的涡流所致。达到线圈电流最大值Im的时刻确定上升时间ta和剩余时间tc之间的边界。
在上升时间ta，在另一方面，磁感应B首先几乎和线圈电流一样陡峭地上升，然后变得更平，并如同所预期的那样，在上升时间ta结束时，已经达到其恒定的最终值Bm。
在剩余部分tc期间在线圈电流曲线的衰减部分上方所示的箭头表示向最终电流值Im衰减的线圈电流波形至少被采样3次，例如每毫秒采样一次；在图5a所示的例子中，线圈电流的衰减部分被采样4次。按照本发明，利用这些采样值得到用于被控电压源的控制信号，下面还要详细说明。
在图5b中，示出了加于包括H网络或T网络的串联电路两端的电压对时间t的曲线。第一峰值Us是由于上述的谐振升压得到的。随后的恒定值是上述的初始电压值Ua，其使线圈电流陡峭地上升。
如果没有谐振上升，则在整个的上升时间ta内只有初始电压值Ua存在。在剩余时间tc期间，存在恒定最终电压值Uc。由图5b可清楚地看出，如上所述，初始电压值Ua大于最终电压值Ub。
在图1到图4中，电压源7，30的控制分别由控制器41，42，43，44表示。控制器41，42分别被插在电阻10，10’和电压源7的控制输入7e之间。控制器43，44分别被插在电阻22，22’和电压源30的控制输入30e之间。控制器41，42也控制H网络的电阻13，14，15，16，控制器43，44也控制T网络的电阻25，26。
控制器41，42，43，44主要由被适当编程的微处理器实现。微处理器的前面具有模数转换器，用于把电阻10，10’，22，22’上的电压降数字化。当然，微处理器和模-数转换器由时钟振荡器定时。
最好微处理器按照图6的流程图编程，图6中示出了合适的功能块和决定块。使用小写字母表示数字信号，这对于流程图是重要的。
利用上述的模-数转换器使电阻上的电压降数字化，因而获得代表线圈电流I的数字信号i。数字信号i被施加于最大值检测器61的输入端和控制级62的输入端，控制级62还被输入来自最大值检测器61的最大信号im。控制级62只通过发生在最大信号im之后的作为电流采样s的数字信号i的这些部分。
第一决定级63检查连续的、相邻的电流采样s，以便确定后一个采样是否大于前一个采样，即，在两个采样之间的线圈电流是否升高；如果是，则在YES输出端Y提供控制信号y，如果不是，则在NO输出端N提供控制信号n。
控制信号y使脉冲持续级64延长上升时间ta，控制信号n使脉冲持续级64延长剩余时间tc。脉冲持续级的输出和电压源7，30相连。
第二决定级65继续检查电流采样s，确定其是否大于、等于或小于电流基准值ir，其和最终电流值Ic成正比，并且确定最终电流值Ic。在这些情况下，则决定级65在GREATER输出端G输出控制信号g，或在EQUAL输出端GL输出控制信号g1，或在LESS输出端K输出控制信号k。
这些控制信号g，gl，k被输入给电压源7，30，如果需要，则通过数-模转换器进行输入，作用于由电压源在线圈电流的一个周期内提供的初始电压值Ua控制信号g增加下一个周期的初始电压Ua，或者控制信号gl使其在下一个周期保持不变，或者控制信号k使其在下一个周期减少。
本领域的技术人员应当理解，图1-4的晶体管13，14，15，16，25和26的控制和操作可以根据美国专利4410926的教导来实现，该专利在此引为参考。此外，晶体管13，14，15，16，25和26的被控电流通路分别由放电二极管17，18，19，20，27和28旁路。
所示的晶体管是双极晶体管，但是当然也可以使用场效应晶体管，特别是绝缘栅型场效应晶体管。
图7a，7b的流程图中含有具有注释的决定方块，因而是自身说明型的，其是使得能够进一步地理解图6的流程图，图7b必须连接于图7a的点A。
权利要求
1.一种用于调节在线圈装置中流动的线圈电流的方法，所述线圈装置-构成被包含在磁流量检测器中并且提供磁场的磁系统的部件，-其包括铁芯与/或磁极件，以及-其具有电感L，-在一个周期的第一半周所述线圈电流是正的，并具有恒定的第一最终电流值，在所述周期的第二半周所述线圈电流是负的，并具有幅值和第一最终电流值相等的恒定的第二最终电流值；以及-所述线圈电流由一种电路装置产生，包括--呈H网络形式的桥式电路，其具有---由第一晶体管的被控电流通路构成的第一桥臂，---由第二晶体管的被控电流通路构成的第二桥臂，---由第三晶体管的被控电流通路构成的第三桥臂，以及---由第四晶体管的被控电流通路构成的第四桥臂，---位于和第一晶体管相连的第二晶体管，与和第三晶体管相连的第四晶体管之间的第一桥对角线，以及---位于和第一晶体管相连的第三晶体管，与和第二晶体管相连的第四晶体管之间的第二桥对角线，其中----或者第一和第四晶体管，----或者第二和第三晶体管同时导通；--上述的线圈装置位于第一桥对角线上；--和H网络如此连接使得形成串联电路的电阻，其第一端接地，并且其中通过线圈电流；以及--被控的电压源，其---具有一个电压输出，以及---确定在串联电路两端产生的电压；----所述电压在每半周在线圈电流的上升时间期间具有一个初始电压值-作为第一个子周期-其大于在代表半周的其余部分的第二子周期期间的最终的电压值；所述方法使用电阻两端的电压降，-一方面，用于维持恒定的用于形成第一和第二最终电流值的最终电压值，以及-另一方面，用于补偿涡流的影响，所述涡流是在铁芯/与或磁极件中在线圈电流上升期间感应的，并且其使所述磁场的前沿相对于线圈电流的前沿延迟，所述延迟是通过--在每半周内以这种方式影响线圈电流的上升时间和最终电压值的幅值，使得在线圈电流达到最大之后，线圈电流不再上升，从而使得磁场将达到恒定的最终值，该最终值和当线圈电流达到最大值时的线圈电流的恒定的最终值相应，--在从线圈电流的最大值之后，到达到最终电流值的半周期间，电阻两端的电压降的波形至少连续地采样3次，从而形成下一个半周的H网络两端电压的校正量。
2.一种用于调节线圈装置中的线圈电流的方法，其中所述线圈装置-构成在电磁流量检测器中包含的磁系统的部件，并产生磁场，-包括铁芯与/或磁极件，并且-具有电感L，-在一个周期的第一半周，所述线圈电流是正的，并具有恒定的第一最终电流值，并且在所述周期的第二半周，所述线圈电流是负的，并具有恒定的第二最终电流值，其幅值和第一最终电流值相等；以及-所述线圈电流由一个电路装置产生，所述电路装置包括--被控电压源，其具有第一电压输出端和第二电压输出端，以及--T形网络，其包括---电阻，其和线圈装置如此相连，使得形成串联电路，其第一端接地，并且其中通过线圈电流，---第一开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第一电压输出相连的其被控电流通路的第二端，第一电压输出在所述串联电路上提供一个正电压，以及---第二开关晶体管，其具有和串联电路的第二端相连的其被控电流通路的第一端，并具有和被控电流源的第二电压输出相连的其被控电流通路的第二端，第二电压输出在所述串联电路上提供一个负电压，----所述正负电压在每半周内分别具有正的初始电压值和负的初始电压值，在线圈电流上升期间-作为第一子周期-其分别大于在作为半周的剩余部分的第二子周期的正的最终电压值，并小于在所述第二子周期期间的负的最终电压值；所述方法使用所述电阻上的电压降，-在一方面，用于使所述正负最终电压值保持恒定，用于分别形成第一和第二最终电流值，以及-在另一方面，用于补偿在线圈电流上升期间在铁芯与/或磁极件中感应的涡流电流的影响，所述涡流使磁场的前沿相对于线圈电流的前沿被延迟，--以这样的方式在每个半周内影响线圈电流的上升时间和正负最终电压值的幅值，使得线圈电流达到最大值之后便不再上升，从而使磁场将达到恒定的最终值，其相应于当线圈电流达到最大值时已经存在的线圈电流的恒定的最终值，--在从线圈电流的最大值之后，到达到最终电流值的半周期间，电阻两端的电压降的波形至少连续地采样3次，从而形成下一个半周的T网络两端电压的校正量。
3.如权利要求1所述的方法，其中-电阻的第一端和电压源的电压输出端相连，-电阻的第二端通过一个二极管和H网络的第一与第二晶体管的连接点相连，所述二极管的正向等于线圈电流的方向，同时第二和第四晶体管的连接点接地，以及-H网络被电容为C的电容器旁路，--所述电容器和电感L形成谐振电路，其作用是---使H网络两端的电压发生谐振升高，以及---在其上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有陡峭的前沿。
4.如权利要求2所述的方法，其中-线圈装置和地相连；-电阻被连接在第一与第二开关晶体管的连接点和线圈装置之间；-第一开关晶体管的第二端--通过第一二极管的阴极-阳极通路和被控电压源的第一电压输出相连，以及--通过电容为C1的第一电容器接地；以及-第二开关晶体管的第二端--通过第二二极管的阳极-阴极通路和被控电压源的第二电压输出相连，以及--通过电容为C2的第二电容器接地，---所述第一和第二电容器和电感L分别形成谐振电路，其作用是---使串联电路两端的电压发生谐振升高，以及---在其上升期间，和没有谐振电路相比，线圈电流具有陡峭的前沿。
全文摘要
本发明提供的方法安全消除了涡流对磁场上升时间的不利影响,使得当电流达到最大值时磁场已经达到其恒定值。在电流的每个半周在电流上升期间对线圈施加的初始电压大于在第二子周期的最终电压。利用电阻上的电压降维持最终电压恒定,用于形成第一和第二最终电流值,并用于补偿涡流的影响。为此,在每个半周内,在从线圈电流的最大值之后到达到最终电流值的期间,电阻两端的电压降至少连续地采样3次,从而形成下一个半周的H网络或T网络两端电压的校正量。
文档编号G01F1/60GK1241714SQ9911014
公开日2000年1月19日 申请日期1999年7月2日 优先权日1998年7月3日
发明者托马斯·布德米格 申请人:安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司