[发明专利]一种效率高干扰小的电磁水表电路

说明书

本发明涉及一种效率高干扰小的电磁水表电路，尤其涉及励磁电路设计、电源电路设计，包括：流控电压源高效励磁电路、无负电源的供电电路、隔离极化电压的放大和处理电路、A/D转换电路、空管检测电路、励磁电压检测电路和线圈电流检测电路；采用本发明专利可以提高励磁效率，降低励磁功耗和整机功耗，简化电源种类，滤除极化电压干扰，进一步减少电池用量，提高流量测量精度。

技术领域

本发明涉及电磁水表及电磁流量计流量测量领域，尤其涉及励磁电路设计、电源电路设计，采用本发明可以提高励磁效率、降低电磁水表功耗、滤除极化电压干扰，适用于电池供电的电磁水表，采用本发明可以延长电磁水表寿命，提高流量测量精度。

背景技术

电磁水表用于流体的流速测量有许多优点，和其它如超声波水表、机械水表相比，它有计量精度高、线性好、量程比宽、耐磨损、不受温度影响等优点，所以广泛应用于城市供水行业以及农业灌溉行业；电磁测流体流量的原理是：根据法拉第电磁感应定律，当导电流体流过均匀分布的磁场时，因为切割磁力线作用，在导体的电极上可以检测到与流体的平均速度成正比的感应电动势，因此通过检测感应电动势，再根据管道横截面积计算出体积流量；目前，现有的电磁水表电路存在励磁效率低、整机功耗大、电源电压种类多、极化电压对信号影响较大等问题，为了解决上述问题，我公司研发出一种效率高干扰小的电磁水表检测电路，采用本发明专利可以提高励磁效率，降低励磁功耗和整机功耗，简化电源种类，滤除极化电压干扰，进一步减少电池用量，提高流量测量精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高干扰小的电磁水表电路，主要适用于电池供电的电磁水表领域。

本发明为了解决其技术难题所采取的技术方案是：

一种效率高干扰小的电磁水表电路，由流控电压源高效励磁电路、无负电源的供电电路、隔离极化电压的放大和处理电路、A/D转换电路、空管检测电路、励磁电压检测电路和线圈电流检测电路组成，其特征是：流控电压源高效励磁电路，产生一个恒定的电流激励传感器线圈；无负电源的供电电路，主要产生稳定的电源，为微处理器、远算放大器等供电；隔离极化电压的放大和处理电路，对电极上产生的感应电动势信号滤波放大；A/D转换电路，对隔离极化电压的放大和处理电路输出的电压信号进行模拟信号到数字信号的转换，并将转换结果传递给微处理器，微处理器根据测得的数字信号通过相应的软件算法计算出流量；空管检测电路，对管道是否满管进行检测；励磁电压检测电路，对励磁电压进行检测；线圈电流检测电路，对线圈是否有电流进行检测。具体如下所述：

1、流控电压源高效励磁电路：流控电压源高效励磁电路的恒流源是通过对励磁电路中的微小精密电阻进行电压取样，将电流转化为电压，采样电压通过远算放大器放大，再输入至DC-DC的反馈端，由恒流源控制DC-DC的输出电压，既通过调节输出电压来调节输出电流，从而实现恒流；

励磁电路主要由DC-DC集成模块U72、电源反馈电路U73B、H桥电路Q710等、线圈L、微小采样电阻R738组成，DC-DC集成模块U72、电源反馈电路U73B、微小采样电阻R738组成一个恒流源，DC-DC输出电压通过H桥加载到励磁线圈L上，根据采样电压大小实时调节DC-DC输出电压实现恒流，因为励磁电压低、电压利用率高，所以能耗极低；根据传感器磁势的表达式F=NI（N为励磁线圈匝数，I为励磁电流），由公式得知为了保证磁势不变必须保证电流恒定；

本专利的恒流励磁，电源电压是可变的，无需增加调节开关，DC-DC转换效率达95%，励磁电压98%加载到线圈上，励磁效率高；根据欧姆定律，R为线圈电阻，当温度升高时，线圈电阻变大，线圈电流变小，采样电压降低，反馈电压降低，DC-DC快速调节占空比提高励磁电压V；当温度降低时，线圈电阻减小，线圈电流变大，采样电压升高，反馈电压升高，DC-DC快速调节占空比降低励磁电压V；通过反馈电路和DC-DC动态调整，不管R如何变化，励磁电压始终和R同方向同比例变化，进而实现电流恒定；