[发明专利]电磁流量计的励磁电路及其励磁电流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁流量计技术，特别是涉及一种电磁流量计的励磁电路及其励磁电流控制方法的技术。

背景技术

电磁流量计是一种用于测量流体流量的仪表。励磁电路是电磁流量计不可或缺的重要组成部分，其作用是产生大小和时序受控的励磁电流，来激励传感器，从而产生磁场。

电磁流量计所采用的现有典型励磁电路都包括电源、恒流源产生回路，及用于控制电流方向的H桥及其相关配套回路。

图2为电磁流量计所采用的一种现有典型励磁电路，该电路中U21为微控制器，U22为光耦隔离模块，U23为H桥控制回路，H21为H桥，U24为恒流源产生回路，S21为电源，L21为传感线圈，该励磁电路中的恒流源产生回路设置在低边。

图3为电磁流量计所采用的另一种现有典型励磁电路，该电路中U31为微控制器，U32为光耦隔离模块，U33为H桥控制回路，H31为H桥，U34为恒流源产生回路，S31为电源，L31为传感线圈，该励磁电路中的恒流源产生回路设置在高边。

现有电磁流量计所采用的励磁电路（比如上述两种电路）需要采用较多的元器件构建，存在着结构复杂，不能实时检测和调整励磁电流大小的缺点，当励磁电流波动时会影响到电磁流量计的测量精度，因此对于励磁电流的要求较高，需要使励磁电流固定在某一个值，而且恒流源产生回路为了实现恒流控制，还需要产生一些额外的不必要的功耗浪费。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能实时检测和调整励磁电流大小，能有效消除励磁电流波动对流速信号测量影响的电磁流量计的励磁电路及其励磁电流控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种电磁流量计的励磁电路，包括传感线圈，其特征在于：还包括主控制模块，所述主控制模块包括微控制器、增益放大器、AD转换器；

所述微控制器具有两个PWM信号输出脚，该两个PWM信号输出脚分别为第一PWM信号输出脚、第二PWM信号输出脚；

所述传感线圈的一端接到微控制器的第一PWM信号输出脚，另一端串接一采样电阻到微控制器的第二PWM信号输出脚；

所述增益放大器为差分式放大器，增益放大器的两个差分信号输入端分别接到采样电阻的两端，增益放大器的两个差分信号输出端分别接到AD转换器的两个模拟信号输入端，AD转换器与微控制器通过数据总线相连。

本发明所提供的电磁流量计的励磁电路的励磁电流控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

预先设定一个励磁电流控制范围，并根据设定的励磁电流控制范围，设定一个采样电压控制范围，及一个采样电压调整范围，其中的采样电压调整范围为采样电压控制范围的子集；

微控制器工作时，将其中一个PWM信号输出脚设置为PWM输出模式，同时将另一个PWM信号输出脚设置为推挽输出模式，并将两个PWM信号输出脚的工作模式按时序交替互换，来实现电流的流向控制；

微控制器实时采集采样电阻两端的采样电压，并根据采样电压的电压值来调节PWM信号输出脚所输出的PWM信号的占空比，进而控制传感线圈的励磁电流大小；

当微控制器检测到采样电压值在预先设定的采样电压控制范围内时，保持PWM信号输出脚所输出的PWM信号的当前占空比；

当微控制器检测到采样电压值大于预先设定的采样电压控制范围的上限值时，逐步减小PWM信号输出脚所输出的PWM信号的占空比，使得传感线圈的励磁电流逐渐减小，直至采样电压降至预先设定的采样电压调整范围内后，保持PWM信号输出脚所输出的PWM信号的当前占空比；

当微控制器检测到采样电压值小于预先设定的采样电压控制范围的下限值时，逐步增大PWM信号输出脚所输出的PWM信号的占空比，使得传感线圈的励磁电流逐渐增大，直至采样电压升至预先设定的采样电压调整范围内后，保持PWM信号输出脚所输出的PWM信号的当前占空比。

本发明提供的电磁流量计的励磁电路及其励磁电流控制方法，利用微控制器的两个具有PWM信号输出功能的IO脚来产生励磁，其电路结构简单，且能实时检测和调整励磁电流大小，能有效消除励磁电流波动对流速信号测量的影响。

附图说明

图1是本发明实施例的电磁流量计的励磁电路的电路结构示意图；

图2是电磁流量计所采用的一种现有典型励磁电路的电路结构示意图；

图3是电磁流量计所采用的另一种现有典型励磁电路的电路结构示意图。

具体实施方式