专利名称：电磁流量计恒均值激磁电流源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电流源，特别涉及一种用于电磁流量计的激磁电流源。
背景技术：
随着现代工业的发展，对流量计的性能指标提出了更高的要求。在公知的电磁流 量计中，对流量信号的放大普遍采用峰值采样保持信号调理技术，其宽带信号放大电路，把 多种干扰噪声随流量信号一同放大，导致信噪比低、分辨率差。
发明内容
本发明的目的是提供一种能在流量信号的每个周期内电流平均值恒定的恒均值 激磁电流源，产生满足窄带滤波调理技术所需的恒均值磁场，进而提高电磁流量计的性能 指标。为实现本发明所述的目的是这样实现的电磁流量计恒均值激磁电流源包括变压电路(1)、整流滤波电路(2)、功率管 (3)、基准电路(4)、比较放大器(5)和采样电路(6)，所述的变压电路⑴与整流滤波电路 ⑵连接，所述的功率管(3)、基准电路(4)、采样电路(6)分别与比较放大器(5)连接。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的比较放大器(5)是积分放大器，所 述的积分放大器由运算放大器U2、积分电阻R5和积分电容C2组成。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的功率管(3)是NPN型晶体管，具有基 极、发射极和集电极，所述的基极与比较放大器(5)输出端连接，所述的集电极与整流滤波 电路(2)输出端连接，所述的发射极是电流源的正输出端。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的基准电路(4)包括基准源U1、限流 电阻Rl、分压电阻R2及分压电阻R3。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的采样电路(6)串接在输出电流回路 上。有益效果1、本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源，是根据窄带滤波信号调理技术对产生 磁场的激磁电源的要求，使输出的电流能在流量信号的每个周期内平均值恒定，由此产生 的交变磁场在流量信号的每个周期内保持平均值恒定，符合窄带滤波调理技术需要，提高 电磁流量计的性能指标。2、本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源，驱动电磁流量计的激磁线圈产生交变 磁场。电磁流量计的工作环境复杂多变，其中温度的影响尤为明显。由于激磁线圈的等效内 阻R，存在温度系数，所以温度变化将直接引起激磁电流的变化，从而影响交变磁场的稳定。 采用恒均值电流源技术为电磁流量计激磁，可使交变磁场的温度稳定性提高一个数量级。3、本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源，其供电来自交流电网的变压、整流，采 用附图2所示的恒均值电流源，可以有效抑制电网电压产生的波动，当电网电压在-17%
3+10%范围内变化，激磁电流在流量信号的每个周期内平均值始终保持稳定，产生交变磁场 的强度也是恒均值稳定。4.窄带滤波信号调理技术所要求的磁场强度在流量信号的每个周期内具有恒定 的平均值，这显然对产生磁场的激磁电流源有特殊的要求，发现这种特性后，我们提供一种 在流量信号的每个周期内电流平均值恒定的恒均值激磁电流源。本发明与普遍采用的恒压 激磁相比，恒均值电流激磁技术，可以有效抑制工作温度变化和电网电压波动对电磁流量 计的交变磁场的影响。比较本发明的电磁流量计恒均值激磁技术和现有的电磁流量计激磁技术，本发明 的恒均值激磁电流源，输出的电流能在流量信号的每个周期内平均值恒定，进而驱动电磁 流量计的激磁线圈产生的恒均值交变磁场在流量信号的每个周期内保持恒定，符合窄带滤 波调理技术需要，可使电磁流量计的交变磁场的温度稳定性提高一个数量级，并有效抑制 电网电压在-17% +10%范围内波动对恒均值交变磁场的影响，提高电磁流量计的性能 指标。
附图1是本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源原理框图。附图2是本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源电路原理图。附图3是本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源工作波形图。附图4是本发明的电磁流量计恒均值激磁电流源一种结构示意图。
具体实施方案参照附图，详细叙述本发明优选的具体实施例。实施例1 如附图1中，电磁流量计恒均值激磁电流源包括变压电路1、整流滤波电路2、功 率管3、基准电路4、比较放大器5和采样电路6。所述的变压电路1与整流滤波电路2连 接，所述的功率管3、基准电路4、采样电路6分别与比较放大器5连接。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的功率管是NPN型晶体管，具有基极、 发射极和集电极。所述的基准电路，由基准源U1、限流电阻R1、分压电阻R2及R3组成。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的比较放大器是积分放大器。由运算 放大器U2、积分电阻R5和积分电容C2组成。所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，所述的采样电路串接在输出电流回路。附图2给出按本发明所述电磁流量计恒均值激磁电流源电路的具体方案中的电 路结构。在图2中，示出了各元器件间的电路连接关系。在此电路结构中，基准源Ul的正极经限流电阻Rl连接整流滤波电路的输出端，基 准源Ul的负极接地，基准源Ul的输出经电阻Rl和R2分压与放大器U2的同相输入端连接， 为恒均值电流源提供参考电压。放大器U2的反相输入端经积分电阻R5与采样电阻Rn连 接，获取恒均值电流源的比较电压，同时基准源Ul的输出经电阻R4向积分电容C2提供充 电或放电电流，积分电容C2的另一端与放大器U2的输出端及功率管Q的基极连接，功率管 Q的集电极连接整流滤波电路的输出端，功率管Q的发射极为恒均值电流源的正输出端。
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参照附图2详细描述本发明的恒均值激磁电流源工作过程1)当i(t)恒定时，采样电压Utl不变，A点有I1 = 12，Ic = 0，积分电容C2没有充 电或放电过程，积分放大器U2、功率管Q的输出电压保持不变，电路处于稳流输出状态；2)当i(t)发生变化，I1^I2, Ic(^O)对积分C2进行充电或放电，经积分放大 器U2调节输出电压Ub,改变功率管Q的输出电压Ec，实现i⑴的稳流。当i(t)增加，有/(/) |z> UO t=> Il l=> /l>/2=> Ub EC /(/) i若i(t)减小，则i(t) UO 丄二 Il 个二 /l < /2 => Ub 个Ec 个=> i(t)个本发明的恒均值激磁电流源通过取样、比较实现闭环反馈调节，所输出的电流在 流量信号的每个周期内平均值恒定。
权利要求
一种电磁流量计恒均值激磁电流源，包括变压电路(1)、整流滤波电路(2)、功率管(3)、基准电路(4)、比较放大器(5)和采样电路(6)，其特征是所述的变压电路(1)与整流滤波电路(2)连接，所述的功率管(3)、基准电路(4)、采样电路(6)分别与比较放大器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的比较放大 器(5)是积分放大器，所述的积分放大器由运算放大器U2、积分电阻R5和积分电容C2组 成。
3.根据权利要求1或2所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的功率 管(3)是NPN型晶体管，具有基极、发射极和集电极，所述的基极与比较放大器(5)输出端 连接，所述的集电极与整流滤波电路(2)输出端连接，所述的发射极是电流源的正输出端。
4.根据权利要求1或2所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的基准 电路⑷包括基准源U1、限流电阻R1、分压电阻R2及分压电阻R3。
5.根据权利要求3所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的基准电路 ⑷包括基准源U1、限流电阻R1、分压电阻R2及分压电阻R3。
6.根据权利要求1或2或5所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的 采样电路(6)串接在输出电流回路上。
7.根据权利要求3所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的采样电路 (6)串接在输出电流回路上。
8.根据权利要求4所述的电磁流量计恒均值激磁电流源，其特征是所述的采样电路 (6)串接在输出电流回路上。全文摘要
电磁流量计恒均值激磁电流源。随着现代工业的发展，对流量计的性能指标提出了更高的要求。在公知的电磁流量计中，对流量信号的放大普遍采用峰值采样保持信号调理技术，其宽带信号放大电路，把多种干扰噪声随流量信号一同放大，导致信噪比低、分辨率差。本发明包括变压电路(1)、整流滤波电路(2)、功率管(3)、基准电路(4)、比较放大器(5)和采样电路(6)，所述的变压电路(1)与整流滤波电路(2)连接，所述的功率管(3)、基准电路(4)、采样电路(6)分别与比较放大器(5)连接。本产品用作电磁流量计的激磁电流源。
文档编号H02M7/219GK101900587SQ20091007213
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者于晓洋, 吴海滨, 周真, 宋伟, 牛滨, 胡文泉 申请人:哈尔滨理工大学