[发明专利]基于串联谐振的电磁流量计励磁控制系统

权利要求书

1.基于串联谐振的电磁流量计励磁控制系统，包括串联谐振电路、控制信号产生电路、波形产生电路、放大滤波电路、压流转换电路、检流电路和电源电路；其特征在于：

采用正弦波励磁，将电容与励磁线圈串联，组成串联谐振电路，产生稳定交变的励磁磁场；正弦波信号由控制信号产生电路控制波形产生电路产生；产生的正弦波信号经放大滤波电路调理后，再经压流转换电路转换成电流源，驱动串联谐振电路；检流电路检测流过串联谐振电路的励磁电流信号；电源电路为控制信号产生电路、波形产生电路、放大滤波电路和压流转换电路提供电源电压；

串联谐振电路由传感器励磁线圈和外加串联电容组成，通过励磁线圈产生励磁磁场，通过串联电容容抗分量抵消励磁线圈感抗分量；电容采用耐压值高、负温度系数小、介电强度高、高频损耗低的聚丙烯薄膜电容；

控制信号产生电路由数字处理器芯片U1组成，由U1的外设I/O接口模块产生波形产生电路的控制信号；

波形产生电路由数字时钟频率产生电路和直接数字频率合成（DDS）芯片及其外围电路组成，数字时钟频率产生电路由有源晶振U2和施密特触发器U3组成，正弦波波形产生由直接数字频率合成（DDS）芯片 U4 及其外围电路组成，数字时钟频率产生电路为直接数字频率合成（DDS）芯片的数字时钟输入引脚提供高质量的时钟信号，根据控制信号的设置，直接数字频率合成（DDS）芯片引脚输出频率可调且稳定的正弦波信号；

放大滤波电路由运算放大器U5A、U5B组成，U5A构成前级反相放大，U5B构成后级同相放大滤波，放大滤波电路将产生的正弦波信号幅值放大，并将波形产生电路转换正弦波过程中叠加的高频噪声滤除，然后将放大滤波后的正弦波信号提供给压流转换电路；

压流转换电路由功率放大器U6、电阻R11、R12、R13、R14A、R14B、Rs、Cs组成，将放大滤波电路输出的电压转换成稳定输出的励磁电流，驱动串联谐振电路产生稳定交变的磁场；压流转换电路中电阻R11、R12、R13、R14A采用精密电阻，R14B采用低温漂精密功率电阻，串联Rs/Cs补偿网络，压流转换电路供电电源采用可调电源，同时选取输出电压为供电电源电压的功率放大器；

检流电路由电阻R组成，电阻R跨接在励磁线圈和参考地之间，用来检测流过串联谐振电路的电流信号；检流电路中电阻R采用温度系数小的精密绕线电阻；

电源电路由低压差线性稳压芯片U7、基准源U8、跟随运放U9、稳压芯片U10、U11、U12、U13、U14组成，低压差稳压芯片U7输出的电压DVCC1、DVCC2、VCCFL给数字信号处理器U1供电，同时DVCC2给有源晶振U2、施密特触发器U3供电；基准源U8输出经跟随运放U9后给直接数字频率合成（DDS）芯片U4 供电，为直接数字频率合成（DDS）芯片输出稳定的励磁信号提供高质量供电电源；稳压芯片U11、U12为放大滤波电路运算放大器U5A、U5B提供正负电源VCC1、VEE1，采用固定输出；稳压芯片U13、U14为压流转换电路功率放大芯片U6提供正负电源VCC2、VEE2，采用可调输出；电源DVCC、VIN1+、VIN1-、VIN2+、VIN2-由外部电路提供，VCC由VCC1通过稳压芯片U10转换产生。