本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)換器中的勵磁電路的改進，屬電子測量領(lǐng)域，具體地說是一種適應不同阻抗傳感器內(nèi)阻的勵磁電路。

背景技術(shù)：

電磁流量計一般由電磁流量轉(zhuǎn)換器和傳感器構(gòu)成，其中傳感器的電路可以簡化為金屬線圈，模型上可以認為是電阻與電感的串聯(lián)，轉(zhuǎn)換器給線圈提供激勵電流，由線圈轉(zhuǎn)化為磁場，導電流體在管道中流動時就會產(chǎn)生與流速成正比的感應電壓，通過電壓的測量得到流量值。轉(zhuǎn)換器中的勵磁電路用于提供激勵電流，在實際應用中，一般采用方波恒流激勵，但不同尺寸的傳感器線圈的內(nèi)阻不同，同一型號的傳感器也因生產(chǎn)工藝原因內(nèi)阻也有差別，且會隨溫度、老化等外界因素有所變化，應設計一種勵磁電路，使之能適應不同內(nèi)阻的傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，在維持恒流源能夠建立的條件下，使落在H橋電路中的MOS管上的電壓降到最低，以避免器件過熱和功耗浪費的適應不同阻抗傳感器內(nèi)阻的勵磁電路。

為了達到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：該一種適應不同阻抗傳感器內(nèi)阻的勵磁電路，包括可調(diào)電壓源、H橋電路、運算放大器、MOS管和LPC1754微控制器，其特征在于：所述可調(diào)電壓源的Vin輸入端連接電路的供電電源，可調(diào)電壓源的Vout輸出端與所述H橋電路的Vin輸入端相連；所述H橋電路的Iout輸出端與一號MOS管的漏極相連，H橋電路的Ctrl輸入端接外部Ctrl控制信號，通過外部Ctrl控制信號控制H橋電路內(nèi)部電流方向，H橋電路的ext+輸出端和ext-輸出端連接外部的電磁流量傳感器；所述運算放大器的輸入正端連接外部Vref基準電壓，運算放大器的輸入負端連接一號MOS管的源極，運算放大器的輸出端連接一號MOS管的柵極，一號MOS管的源極通過一號電阻接地；所述LPC1754微控制器的Ain輸入端連接一號MOS管的漏極，LPC1754微控制器的Aout輸出端連接可調(diào)電壓源的Vctrl輸入端。

所述H橋電路，由反相器和二號MOS管、三號MOS管、四號MOS管、五號MOS管構(gòu)成，所述二號MOS管的源極與四號MOS管的源極相連，并連接到H橋電路的Vin輸入端；二號MOS管的漏極與三號MOS管的漏極相連，并連接到H橋電路的ext+輸出端；三號MOS管的源極和五號MOS管的源極相連，并連接到H橋電路的Iout輸出端；四號MOS管的漏極與五號MOS管的漏極相連，并連接到H橋電路的ext-輸出端；二號MOS管的柵極與三號MOS管的柵極相連，并連接反相器的輸出端；所述反相器的輸入端連接H橋電路的Ctrl輸入端；四號MOS管的柵極與五號MOS管的柵極相連，并連接反相器的輸入端。

所述可調(diào)電壓源，由GM7109電源芯片、二極管、二號電阻、三號電阻、電容和電感構(gòu)成；其中GM7109電源芯片的Vi引腳連接可調(diào)電壓源的Vin輸入端，GM7109電源芯片的GND引腳、SD引腳都接地，GM7109電源芯片的Vo引腳通過電感連接到可調(diào)電壓源的Vout輸出端；二號電阻的一端連接可調(diào)電壓源的Vout輸出端，二號電阻的另一端分別與三號電阻的一端、GM7109電源芯片的FB引腳連接；三號電阻的另一端連接可調(diào)電壓源的Vctrl輸入端；二極管的陰極連接GM7109電源芯片的Vo引腳，二極管的陽極接地；電容的正極連接可調(diào)電壓源的Vout輸出端，電容的負極接地。

本實用新型的有益效果在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能夠根據(jù)不同電磁流量傳感器的內(nèi)阻，自動調(diào)整勵磁電壓的值，從而使一套勵磁電路可以配合不同的傳感器使用，提高了設計的靈活性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2為本實用新型的H橋電路原理圖。

圖3為本實用新型的可調(diào)電壓源原理圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2、圖3制作本實用新型。該一種適應不同阻抗傳感器內(nèi)阻的勵磁電路，包括可調(diào)電壓源U0、H橋電路U1、運算放大器U3、MOS管和LPC1754微控制器U2，其特征在于：所述可調(diào)電壓源U0的Vin輸入端連接電路的供電電源VCC，可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端與所述H橋電路U1的Vin輸入端相連；所述H橋電路U1的Iout輸出端與一號MOS管M1的漏極相連，H橋電路U1的Ctrl輸入端接外部Ctrl控制信號，通過外部Ctrl控制信號控制H橋電路U1內(nèi)部電流方向，H橋電路U1的ext+輸出端和ext-輸出端連接外部的電磁流量傳感器；所述運算放大器U3的輸入正端連接外部Vref基準電壓，運算放大器U3的輸入負端連接一號MOS管M1的源極，運算放大器U3的輸出端連接一號MOS管M1的柵極，一號MOS管M1的源極通過一號電阻R1接地；所述LPC1754微控制器U2的Ain輸入端連接一號MOS管M1的漏極，LPC1754微控制器U2利用內(nèi)部的ADC測量一號MOS管M1的漏極電壓，LPC1754微控制器U2的Aout輸出端連接可調(diào)電壓源U0的Vctrl輸入端，LPC1754微控制器U2利用內(nèi)部DAC的Aout輸出信號控制可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端的輸出電壓值。

如圖1所示，運算放大器U3、一號MOS管M1和一號電阻R1構(gòu)成恒流源，其輸出電流由外部Vref基準電壓和一號電阻R1確定，其電流值等于Vref/R1,該恒流源正常工作的條件是一號MOS管M1的漏極電壓大于一個恒定值Vmin，恒定值Vmin由具體所選一號MOS管M1的器件參數(shù)確定；整個勵磁電路目標是在維持恒流源能夠正常工作的條件下，使落在H橋電路U1中的MOS管上的電壓降到最低，以避免器件過熱和功耗浪費；所述LPC1754微控制器U2利用內(nèi)部的ADC檢測一號MOS管M1漏極電壓，LPC1754微控制器U2利用內(nèi)部的DAC去調(diào)節(jié)可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端電壓，使一號MOS管M1漏極的電壓維持在略高于恒定值Vmin，從而在不同阻抗的傳感器接入，或者傳感器阻抗發(fā)生變化時，總能保證恒流源能夠正常工作。

圖2所示為所述H橋電路的一種具體實現(xiàn)方式；所述H橋電路U1，由反相器U7和二號MOS管M2、三號MOS管M3、四號MOS管M4、五號MOS管M5構(gòu)成，所述二號MOS管M2的源極與四號MOS管M4的源極相連，并連接到H橋電路U1的Vin輸入端；二號MOS管M2的漏極與三號MOS管M3的漏極相連，并連接到H橋電路U1的ext+輸出端；三號MOS管M3的源極和五號MOS管M5的源極相連，并連接到H橋電路U1的Iout輸出端；四號MOS管M4的漏極與五號MOS管M5的漏極相連，并連接到H橋電路U1的ext-輸出端；二號MOS管M2的柵極與三號MOS管M3的柵極相連，并連接反相器U7的輸出端；所述反相器U7的輸入端連接H橋電路U1的Ctrl輸入端；四號MOS管M4的柵極與五號MOS管M5的柵極相連，并連接反相器U7的輸入端。外部Ctrl控制信號是頻率為規(guī)定勵磁頻率的方波，H橋電路U1的ext+輸出端和H橋電路U1的ext-輸出端在應用中連接電磁流量傳感器，在外部Ctrl控制信號的控制下，電流只能沿著H橋電路U1的Vin輸入端→二號MOS管M2→H橋電路U1的ext+輸出端→電磁流量傳感器→H橋電路U1的ext-輸出端→五號MOS管M5→H橋電路U1的Iout輸出端的方向，或者H橋電路U1的Vin輸入端→四號MOS管M4→H橋電路U1的ext-輸出端→電磁流量傳感器→H橋電路U1的ext+輸出端→三號MOS管M3→H橋電路U1的Iout輸出端的方向流動。

圖3所示為所述可調(diào)電壓源U0的一種具體實現(xiàn)方式。所述可調(diào)電壓源U0，由GM7109電源芯片U8、二極管D1、二號電阻R2、三號電阻R3、電容C1和電感L1構(gòu)成；其中GM7109電源芯片U8的Vi引腳連接可調(diào)電壓源U0的Vin輸入端，GM7109電源芯片U8的GND引腳、SD引腳都接地，GM7109電源芯片U8的Vo引腳通過電感L1連接到可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端；二號電阻R2的一端連接可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端，二號電阻R2的另一端分別與三號電阻R3的一端、GM7109電源芯片U8的FB引腳連接；三號電阻R3的另一端連接可調(diào)電壓源U0的Vctrl輸入端；二極管D1的陰極連接GM7109電源芯片U8的Vo引腳，二極管D1的陽極接地；電容C1的正極連接可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端，電容C1的負極接地。根據(jù)GM7109GADJ芯片U8的計算公式，可調(diào)電壓源U0的Vout輸出端的輸出信號與可調(diào)電壓源U0的Vctrl輸入端的輸入信號的關(guān)系為：Vout = （1.23-Vctrl）×（1+R2/R3）。