一种浮子流量计转换器的处理电路的制作方法

本发明涉及浮子流量计转换器集成电路设计领域，尤其涉及一种浮子流量计转换器的处理电路。

背景技术：

1、随着自动化仪表与装置的普及和发展，浮子流量计在冶金、电力及农业等涉及人民日常生活各个领域中担任重要角色。在现有技术中，浮子流量计转换器的电路部分一般只负责采集信号、放大信号及信号输出等工作，通过软件对采集的信号进行处理；一般通过位移磁传感器对浮子流量计中流体的磁位移量进行采集输出，通过模数转换模块采样并传输到中央处理器中进行处理，通过位移磁传感器电桥输出的信号电压的相关函数及提供的材料常数和温漂算法计算角度值，得到相应的流量值。软件计算的方式直接忽略位移磁传感器采集的信号电压的偏置量，且通过材料常数和万用表采集的电压数值估计的信号电压输出的实际幅值不准确，使得通过浮子流量计转换器所计算出的流量值存在偏差且准确性低。

2、因此，通过浮子流量计测量流量时，如何采集并消除浮子流量计中输出信号电压的偏置值以及准确采集信号电压的幅值，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种浮子流量计转换器的处理电路，通过硬件设计的方式，采集位移磁传感器输出的信号电压并对信号电压进行放大，得到放大电压，采集放大电压的偏置值并消除偏置值，采集消除偏置的放大电压的幅值，使得浮子流量计转换器通过软件计算方式的流量值准确性及精度更高。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下。

3、一种浮子流量计转换器的处理电路，包括：

4、采集放大模块，采集信号电压并对所述信号电压进行放大，得到放大电压，其中，所述信号电压与所述浮子流量计中流体的磁位移量相关；

5、偏置采集模块，接所述放大电压，对所述放大电压进行采集，得到所述放大电压的正峰值和所述放大电压的负峰值，将所述正峰值与所述负峰值进行比例减法运算，得到所述放大电压的偏置值；

6、幅值采集模块，接所述放大电压及所述偏置值，对所述放大电压与所述偏置值进行减法运算，得到修正放大电压，所述修正放大电压为消除偏置的放大电压，对所述修正放大电压进行采集，得到所述修正放大电压的幅值。

7、可选地，所述采集放大模块包括采集单元和放大单元，所述采集单元采集所述浮子流量计中流体的磁位移量，得到所述信号电压，所述放大单元接所述信号电压并对所述信号电压进行放大，得到所述放大电压。

8、可选地，所述采集单元包括第一芯片、第一电阻及第一电容，所述第一芯片的第一地端和所述第一芯片的第二地端接地，所述第一芯片的电桥端接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的一端还经串接的所述第一电容后接地，所述第一电阻的另一端接第一电源电压，所述第一芯片的正输出端和负输出端配合输出所述信号电压，所述信号电压为差分电压。

9、可选地，所述放大单元包括第二芯片、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第二电阻的一端接所述第二芯片的同相输入端，所述第三电阻的一端接所述第二芯片的反相输入端，所述第二芯片的正电源端接第二电源电压，所述第二芯片的负电源端接第三电源电压，所述第二芯片的地端接地，所述第二芯片的第一电阻增益端与所述第二芯片的第二电阻增益端之间串接所述第四电阻，其中，所述第二电阻的另一端为所述放大单元的第一输入端，所述第三电阻的另一端为所述放大单元的第二输入端，所述第二芯片的输出端为所述放大单元的输出端。

10、可选地，所述偏置采集模块包括反相单元、两个检波单元、两个跟随器单元及比例减法运算单元，所述反相单元接所述放大电压，对所述放大电压进行反相，得到负相放大电压；第一个所述检波单元接所述放大电压，对所述放大电压进行幅值采集，得到第一所述放大电压的正峰值，第二个所述检波单元接所述负相放大电压，对所述负相放大电压进行幅值采集，得到第一所述放大电压的负峰值；第一个所述跟随器单元对第一所述放大电压的正峰值进行隔离，得到第二所述放大电压的正峰值，第二个所述跟随器单元对第一所述放大电压的负峰值进行隔离，得到第二所述放大电压的负峰值；所述比例减法运算单元对第二所述放大电压的正峰值和第二所述放大电压的负峰值进行比例减法运算，得到所述放大电压的偏置值。

11、可选地，所述反相单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一运算放大器，所述第一运算放大器的反相输入端接所述第五电阻的一端，所述第一运算放大器的反相输入端还接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的同相输入端经串接的所述第六电阻后接地，所述第一运算放大器的正电源端接所述第二电源电压，所述第一运算放大器的负电源端接所述第三电源电压，其中，所述第五电阻的另一端为所述反相单元的输入端，所述第一运算放大器的输出端为反相单元的输出端。

12、可选地，所述检波单元包括第二运算放大器、二极管、第八电阻及第二电容，所述第二运算放大器的反相输入端接所述二极管的阴极，所述二极管的阴极还经串接的所述第八电阻后接地，所述第二运算放大器的输出端接所述二极管的阳极，所述第二运算放大器的正电源端接所述第二电源电压，所述第二运算放大器的地端接地，所述第二电容与所述第八电阻并联。

13、可选地，所述比例减法运算单元包括第三运算放大器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻及第三电容，所述第三运算放大器的同相输入端接所述第九电阻的一端，所述第三运算放大器的同相输入端还接所述第十一电阻的另一端，所述第十一电阻的一端接所述第三电容的一端，所述第三电容的一端还接地，所述第三电容的另一端接所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的反相输入端接所述第十电阻的一端，所述第三运算放大器的反相输入端还与所述第三运算放大器的输出端之间串接所述第十二电阻，其中，所述第九电阻的另一端为所述比例减法运算单元的第一输入端，所述第十电阻的另一端为所述比例减法运算单元的第二输入端，所述第三运算放大器的输出端为所述比例减法运算单元的输出端。

14、可选地，所述幅值采集模块包括偏置消除单元及第三个所述检波单元，所述偏置消除单元接所述放大电压和所述偏置值，对所述放大电压与所述偏置值进行减法运算，得到所述修正放大电压，第三个所述检波单元对所述修正放大电压进行幅值采集，得到所述修正放大电压的幅值。

15、可选地，所述偏置消除单元包括第四运算放大器、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻及第十六电阻，所述第四运算放大器的反相输入端接所述第十三电阻的一端，所述第四运算放大器的反相输入端还与所述第四运算放大器的输出端之间串接所述第十五电阻，所述第四运算放大器的同相输入端接所述第十四电阻的一端，所述第四运算放大器的同相输入端还经串接所述第十六电阻后接地，所述第四运算放大器的正电源端接所述第二电源电压，所述第四运算放大器的负电源端接所述第三电源电压，其中，所述第十三电阻的另一端为偏置消除单元的输入端的第一输入端，第十四电阻的另一端为所述偏置消除单元的第二输入端，所述第四运算放大器的输出端为所述偏置消除单元的输出端。

16、本发明所提供的浮子流量计转换器的处理电路，通过采集放大模块采集信号电压并对信号电压进行放大，得到放大电压；将信号电压输入到偏置采集模块，采集放大电压的正峰值和放大电压的负峰值，对放大电压的正峰值和放大电压的负峰值进行比例减法运算，得到放大电压的偏置值；幅值采集模块对放大电压和偏置值进行减法运算，消除放大电压的偏置值，得到修正放大电压，采集修正放大电压的幅值，得到修正放大电压的幅值。本发明通过硬件电路将与浮子流量计磁位移量相关的信号电压进行放处理，对相关信号电压的进行偏置采集，并消除相关信号电压的偏置值，采集修正偏置值的相关信号电压幅值，得到准确信号电压的偏置值和幅值，从而提高软件计算流量的准确性和精度。