[发明专利]电磁式热能表

权利要求书

1.一种电磁式热能表，包括电磁流量传感器、温度传感器和转换器，所述转换器包括放大滤波电路和中央处理器，所述电磁流量传感器将采集到的流量信号转换为电压信号经所述放大滤波电路发送给所述中央处理器，所述温度传感器将被测管道中的温度信号发送给所述中央处理器，其特征在于，所述放大滤波电路中设置有反馈电路，所述反馈电路包括模数转换模块、数字信号处理模块、数模转换模块、信号变换单元和负反馈模块，其中，

所述模数转换模块的输入端与所述放大滤波电路连接，用于将所述放大滤波电路中的模拟信号转换为数字信号并分别发送给所述中央处理器和数字信号处理模块；

所述数字信号处理模块，用于对模数转换模块输出的数字信号进行处理以得到干扰信号和带低频噪声信号的真实流量信号，所述干扰信号和真实流量信号经数模转换模块转换为模拟信号后发送给所述信号变换单元；

所述信号变换单元用于将所述干扰信号和真实流量信号变换为具有正负极性的电压反馈信号并将所述电压反馈信号输入给所述负反馈模块；

所述负反馈模块将所述电压反馈信号输入给所述放大滤波电路，所述放大滤波电路利用所述电压反馈信号对输入的所述电压信号中的干扰信号和低频噪声信号进行抑制，以提高放大滤波电路的信噪比。

2.如权利要求1所述的电磁式热能表，其特征在于，所述数字信号处理模块包括积分计算单元、微分计算单元、FFT频谱分析单元、积分增益单元、微分增益单元、低频和励磁频率增益控制单元、量化输出单元，其中，

所述积分计算单元对由所述放大滤波电路输入的电压信号中的积分干扰信号进行计算，并将计算后的积分干扰信号输入到所述积分增益单元，所述积分增益单元用于调整所述积分干扰信号的反馈系数F4；

所述微分计算单元对由所述放大滤波电路输入的电压信号中的微分干扰信号进行计算，并将计算后的微分干扰信号输入到所述微分增益单元，所述微分增益单元用于调整所述微分干扰信号的反馈系数F3；

所述FFT频谱分析单元用于将电压信号中低频噪声信号和与励磁频率相同的真实流量信号的有效值进行计算，并将所述有效值输入到低频增益控制单元和励磁频率增益控制单元，所述低频增益控制单元和励磁频率增益控制单元用于调整所述低频噪声信号的反馈系数F2和与励磁频率相同的真实流量信号的的反馈系数F1；

所述量化输出单元用于将由积分增益单元、微分增益单元、低频和励磁频率增益控制单元输出的积分干扰信号、微分干扰信号、低频信号和与励磁频率相同的频率信号转换为数字量输入给数模转换单元。

3.如权利要求1所述的电磁式热能表，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括时钟同步单元，用于将量化输出单元输出的积分干扰信号、微分干扰信号、低频信号和与励磁频率相同的频率信号与所述放大滤波电路中输入的电压信号同步。

4.如权利要求1所述的电磁式热能表，其特征在于，所述电磁流量传感器包括励磁线圈和信号电极，其中，

所述励磁线圈设置于被测管道中并通过励磁电路与中央处理器连接，所述励磁线圈用于将流量信号转换为电压信号；

所述信号电极设置于励磁线圈上，用于将励磁线圈采集到的电压信号通过放大滤波电路发送给中央处理器。

5.如权利要求4所述的电磁式热能表，其特征在于，所述转换器内设置有空管检测电路和时钟单元模块，所述空管检测电路一端与信号电极相连，另一端通过时钟单元模块与中央处理器相连，所述空管检测电路用于通过实时检测信号电极之间的电阻值以判断被测管道中水流流动情况。

6.如权利要求4所述的电磁式热能表，其特征在于，所述放大滤波电路包括依次连接的差动放大器、第一增益放大器、带通滤波器和第二增益放大器，用于将所述电磁流量传感器得到的电压信号放大滤波。

7.如权利要求1所述的电磁式热能表，其特征在于，所述模数转换模块包括采样保持器、第一模数转换器和第二模数转换器，其中，

所述第一模数转换器用于将由采样保持器中输入的模拟信号转换为数字信号发送给中央处理器；

所述第二模数转换器用于将由采样保持器中输入的模拟信号转换为数字信号发送给数字信号处理模块。