[发明专利]电磁流量计的励磁电路以及电磁流量计

说明书

本发明降低使励磁电流稳定的恒流电路中使用的功率晶体管的发热。本发明中，电压切换电路(PSW)在励磁期间中的励磁期间开始时间点到上升时间点这一期间内将励磁用高电压(VexH)施加至励磁切换电路(LSW)，在上升时间点到励磁期间结束时间点这一期间内将比(VexH)低的励磁用低电压(VexL)施加至(LSW)，恒流电路(CCS)将从电源电路(11)输入至(PSW)的(VexL)的电流恒流化。

技术领域

本发明涉及一种在各种工艺系统中测量流体的流量的电磁流量计以及对电磁流量计的励磁线圈供给励磁电流的励磁电路。

背景技术

通常，电磁流量计具备励磁线圈和一对检测电极，所述励磁线圈在与测定管内流动的流体的流动方向垂直的方向上产生磁场，所述一对检测电极配置在测定管内，沿与由励磁线圈产生的磁场正交的方向配置。在这种电磁流量计中，是一边交替切换流至励磁线圈的励磁电流的极性一边检测上述检测电极之间产生的电动势，由此来测定在测定管内流动的流体的流量。

在电磁流量计中，高精度地测量被检测流体的流量也就是提高测量稳定性是比较重要的。一直以来，为了在电磁流量计中提高测量稳定性而对各种技术进行了研究。下面进行详细说明。

一种方法是缩短对供给至励磁线圈的励磁电流的方向进行切换的周期，也就是提高励磁频率。由此，能够减少基于上述电动势的流量信号中包含的1/f噪声，改善S/N比。

通常，在电磁流量计中，由检测电极检测到的电动势中重叠有电化学噪声、流体噪声、浆料噪声(スラリーノイズ)等各种噪声。这些噪声具有频带越低电平越高的所谓的1/f特性。因此，若提高励磁频率，则电动势的S/N比将得到改善，所以能高精度地算出流量值。

不过，在将由矩形波构成的交流电压施加到励磁线圈的情况下，励磁线圈所具有的自感的影响会导致励磁电流的上升变得缓慢。因而，若提高励磁频率，则在沿一方向进行励磁的期间内，励磁电流的上升期间的比例增大，所以产生有一定强度的磁场的期间缩短。结果，基于利用检测电极检测到的电动势的流量信号当中、电压比较平坦的稳定区域的期间缩短，因此难以稳定地对流量信号进行采样，导致流量值的测量误差增大。因而，即便是高励磁频率，加快励磁电流的上升也比较重要。

例如，专利文献1揭示了如下技术：在对励磁线圈供给励磁电流的励磁电路中，在提高了励磁频率的情况下，为了加快励磁电流的极性(以下称为“励磁极性”)切换时的励磁电流的上升，预先准备好电压不同的2个电源，在励磁电流的提升时以较高一方的电压进行励磁，在稳定时以较低一方的电压进行励磁。

另一方面，专利文献2揭示了一种切换励磁电压以加快励磁极性切换时的励磁电流的上升的技术。图5为表示以往的励磁电路的电路图。如图5所示，该现有技术是预先准备好励磁用高电压VexH和励磁用低电压VexL这2个电源，根据励磁电流Iex是否达到了设定电流值来将这些VexH与VexL切换供给至励磁切换电路LSW。

具体而言，在励磁开始时，通过电压切换电路PSW来切换供给VexH，在通过上升检测电路DET检测到Iex已达到设定电流值这一情况的上升时间点，通过PSW来切换供给VexL。通过从该VexH向低电压VexL的切换，降低了与LSW连接在一起的、将Iex恒流化的恒流电路CCS的功率MOS-FET Q52中的发热。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开昭53-20956号公报

【专利文献2】日本专利特开2014-169871号公报

【专利文献3】日本专利特开2007-298402号公报

发明内容

【发明要解决的问题】