[发明专利]一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器

说明书

本发明公开了一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，涉及电磁流量计的技术领域，包括CPU、励磁模块、恒流源模块和电源模块，CPU通过输出PWM的脉宽控制恒流源模块输出不同的励磁电流，励磁模块采用电机驱动芯片替代了复杂的桥电路，使电路简单化，可靠性好，调试维修方便，成本低，通过软件配置实现励磁电流可调，使励磁电压低至3V，实现内置锂电池供电，较小体积，节约成本；CPU控制励磁模块产生励磁方波，同步检测励磁电流反馈值，用于对流量参数进行修正，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及门锁的技术领域，具体涉及一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器。

背景技术

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律--导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E＝KBVD，式中K为仪表系数，B为磁感应强度，V为测量管道截面内的平均流速，D为测量管道截面的内径，可以看出，当K、B、D一定时，E与V成正比。测量流量时，导电性液体以流速V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动在测量电极上感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过一对与液体直接接触的电极检出，通过滤波，放大等处理后送单片机分析计算就可得到需要的流量值。电磁流量计包含传感器和转换器两个部分，当传感器生产完成后，E＝KBVD式中的K、D被固定了。在制造电磁流量计时，为了使电磁流量计能测量更小的流速V，我们理想的情况是磁感应强度越大越好；因为B＝K1NI，(N为励磁线圈的匝数，I为励磁电流，K1为系数，与两个励磁线圈的形状、安装距离、内部铁芯等等因素有关，也与制造工艺有关)。当K1固定后，磁感应强度B与励磁线圈的匝数成正比，理论上励磁线圈的匝数越多越好，但匝数越多所用的漆包线就越多，成本就越高，电阻就越大，发热就越多。因此不能无限的增加励磁线圈N来增加磁感应强度B。在励磁线圈N固定的情况下，励磁电流I越大越好，同样励磁电流I越大功耗就越高，所用的元器件就越贵，生产成本就越高，于是厂家将励磁电流分为几个等级来进行生产，但这种通过硬件调整励磁电流的方式，对电磁流量计生产厂家来说极不方便；另外，流量计通常采用外供电(220V或24V)，而现实中因为种种原因会产生短时间失电的情况(临时停电)，这段时间因为电磁流量计失去供电，无法工作，造成计量损失，因此特别需要一种备用电池，在外供电临时断电后给仪表提供电源，保证正常的计量。常见的手机可充电锂电池经济实惠，但因电压低，无法被电磁流量计使用，主要原因是电磁流量计的励磁电压较高(通常为24V)，到目前为止国内尚无一家电磁流量计内置备用电池，而如果采用外置的方式，则需要配备2个12V/12AH的电瓶作为备用电源，体积大，成本高，并且是外置，使用起来很不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低电压可调励磁电流的电磁流量计转换器，包括CPU、励磁模块、恒流源模块和电源模块，所述CPU、励磁模块、恒流源模块与电源模块相互电连接。

作为优选，CPU通过管脚输出PWM的脉宽控制恒流源模块的电流，通过编程改变PWM的脉宽，控制恒流源模块根据不同的脉宽输出不同的恒流源，该恒流源给励磁模块提供电源，从而得到不同的励磁电流。

作为优选，所述励磁模块的励磁电压可以低至3V，该励磁电压通过恒流源模块升压，从而输出满足条件的恒流源。

作为优选，所述CPU控制励磁模块产生励磁方波，同步检测励磁电流反馈值，并与设定的励磁电流对比，从而对流量参数进行修正。

作为优选，所述CPU(1)为单片机。

作为优选，所述励磁模块由电机驱动芯片U103、接线端子J100和取样电阻R103组成。

作为优选，所述的取样电阻R103需采用低温漂高精度且阻值小的电阻，功率不小于0.5W。

作为优选，所述恒流源模块(3)由驱动芯片和外部电路组成。