高頻勵磁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電磁流量計技術(shù)，特別是涉及一種應(yīng)用于電磁流量計上的高頻勵磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁流量計通過線圈將磁場施加給被測流體，被測流體在磁場中運動感應(yīng)出感應(yīng)電動勢，檢測并處理該電動勢信號即可獲得流體流速，從而實現(xiàn)流量測量。當(dāng)前，勵磁方式主要是低頻勵磁方式，即有恒流源給勵磁線圈供電，不斷的切換勵磁線圈中電流的方向，使得勵磁電流在正負(fù)恒定值之間周期的變化。在勵磁電流恒定期間，電磁流量傳感器輸出信號能夠獲得穩(wěn)定的零點。
[0003]然而，為了實現(xiàn)對漿液流體的測量以及提高流量計的動態(tài)響應(yīng)性能，必須提高電磁流量計的勵磁頻率，這樣周期變短，勵磁電流就不容易進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，從而傳感器輸出信號就不宜獲得穩(wěn)態(tài)的零點；以及在采用高低壓切換勵磁過程中，開啟初期采用高壓勵磁，通過提高勵磁電流變化率，使得勵磁電流快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)；當(dāng)所述勵磁電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，關(guān)閉高壓，采用低壓勵磁。然而，在上述整個勵磁過程中，由于勵磁方向快速切換，導(dǎo)致感應(yīng)電動勢應(yīng)力大，使得電路發(fā)熱量嚴(yán)重，可靠性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高頻勵磁裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用高低壓切換勵磁過程中，開啟初期采用高壓勵磁，通過提高勵磁電流變化率，使得勵磁電流快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)而引起感應(yīng)電動勢應(yīng)力大、電路發(fā)熱量嚴(yán)重而引起的可靠性降低的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種高頻勵磁裝置，所述高頻勵磁裝置用于向勵磁線圈提供勵磁電流，從而給被測漿液流體提供周期變化的磁場，其中，所述高頻勵磁裝置包括:恒流源電路、勵磁電路與時序產(chǎn)生電路，所述勵磁電路包括H橋電路與勵磁線圈，所述勵磁線圈電連接在所述H橋電路中端，所述恒流源電路連接所述H橋電路高端，通過采用可調(diào)線性低壓電源對所述勵磁線圈供電，所述時序產(chǎn)生電路用于根據(jù)數(shù)字信號處理器產(chǎn)生時序，以控制所述勵磁電路開啟與關(guān)閉。
[0006]優(yōu)選地，所述恒流源電路包括低壓線性電源U1、電阻Rl與二極管D5，所述二極管D5的正極連接所述低壓線電源Ul的輸出端，所述二極管D5的負(fù)極連接所述低壓線電源Ul的輸入端；所述低壓線性電源Ul的輸出端與調(diào)節(jié)端之間連接電阻R1。
[0007]優(yōu)選地，所述恒流源電路與所述H橋電路之間還連接吸收電路Z1，所述吸收電路Zl用于限制恒流源輸出過壓。
[0008]優(yōu)選地，所述勵磁電路中H橋電路高端由三極管Tl與三極管T2組成，所述勵磁電路中所述H橋電路低端由N溝道MOS管Q3與N溝道MOS管Q4組成，所述三極管Tl與所述三極管T2分別對應(yīng)連接所述二極管Dl與所述二極管D2，其中，所述二極管Dl的正極連接所述三極管Tl的集電極，所述二極管Dl的負(fù)極連接所述三極管Tl的發(fā)射極；所述二極管D2的正極連接所述三極管T2的集電極，所述二極管D2的負(fù)極連接所述三極管T2的發(fā)射極。
[0009]優(yōu)選地，所述H橋電路上設(shè)有限流電阻R2，其中所述限流電阻R2串聯(lián)在所述H橋電路低端與接地端之間。
[0010]優(yōu)選地，在所述H橋電路中端，所述勵磁線圈的兩端并聯(lián)保護(hù)二極管D3與保護(hù)二極管D4，所述保護(hù)二極管D3的正極與所述保護(hù)二極管D4正極相連，所述保護(hù)二極管D3與所述保護(hù)二極管D4的負(fù)極分別連接所述勵磁線圈兩端，其中，所述保護(hù)二極管D3與所述保護(hù)二極管D4節(jié)點之間接地。
[0011]優(yōu)選地，所述時序產(chǎn)生電路包括核心控制部件數(shù)字信號處理芯片U2，多路開關(guān)芯片U3 ;其中，所述數(shù)字信號處理芯片U2型號為TMS320F2812，所述多路開關(guān)芯片U3型號為CBT3257A，所述數(shù)字信號處理芯片U2上外設(shè)發(fā)出勵磁控制信號，結(jié)合多路開關(guān)產(chǎn)生勵磁時序，控制勵磁電路；所述數(shù)字信號處理芯片U2的第45腳、第51腳、第53腳和第55腳分別與所述多路開關(guān)芯片U3第15腳、第9腳、第12腳和第I腳對應(yīng)連接；所述多路開關(guān)芯片U3的第10腳、第11腳、第12腳和第13腳分別對應(yīng)所述勵磁電路中S4、S3、S2和SI輸入時序控制信號連接。
[0012]如上所述，本發(fā)明的高頻勵磁裝置，具有以下有益效果:
[0013]通過在整個高頻勵磁裝置中使用保護(hù)二極管，杜絕了在勵磁過程中因為負(fù)電勢引起續(xù)流而導(dǎo)致三極管被反向擊穿的現(xiàn)象；通過所述恒流源電路與H橋電路增加了電壓吸收電路，防止了所述恒流源電壓輸出過大損壞電子器件；通過將可調(diào)輸出線性調(diào)整器Ul配置成恒流源使用，通過將恒流源連接在所述H橋電路高端，根據(jù)恒流建立時間較長出現(xiàn)的電流尖峰現(xiàn)象，利用電流尖峰實現(xiàn)了低壓高頻勵磁，降低了勵磁電路發(fā)熱功率，提高了可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1顯示為本發(fā)明高頻勵磁裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2顯示為本發(fā)明高頻勵磁裝置中時序產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0017]請參閱圖1至2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0018]本發(fā)明的思想是:采用大功率可調(diào)輸出線性調(diào)整器，將其配置成恒流器件使用，根據(jù)主調(diào)整管PN截面積大，寄生電容效應(yīng)強、頻率特性低，通過時序產(chǎn)生電路定時產(chǎn)生電平高、電平低的控制信號，利用電流尖峰結(jié)合勵磁電路控制勵磁過程，保證勵磁電流在每個勵磁方向區(qū)間內(nèi)都能進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而保證零點穩(wěn)定性。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供一種高頻勵磁裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]所述高頻勵磁裝置用于向勵磁線圈提供勵磁電流，從而給被測漿液流體提供周期變化的磁場，所述高頻勵磁裝置包括:恒流源電路、勵磁電路與時序產(chǎn)生電路，所述勵磁電路包括H橋電路與勵磁線圈，所述勵磁線圈電連接在所述H橋電路中端，所述恒流源電路連接所述H橋電路高端，通過采用可調(diào)線性低壓電源對所述勵磁線圈供電，所述時序產(chǎn)生電路用于根據(jù)數(shù)字信號處理器產(chǎn)生時序，控制勵磁電路動作。
[0021]其中，所述恒流源電路包括低壓線性電源U1、電阻Rl與二極管D5，所述二極管D5的正極連接所述低壓線電源Ul的輸出端，所述二極管D5的負(fù)極連接所述低壓線電源Ul的輸入端；所述低壓線性電源Ul的輸出端與調(diào)節(jié)端之間連接電阻Rl ;所述低壓線性電源Ul的輸出端與調(diào)節(jié)端之間連接電阻R1。
[0022]在本實例中，通過在整個高頻勵磁裝置中使用保護(hù)二極管，杜絕了在勵磁過程中因為負(fù)電勢引起續(xù)流而導(dǎo)致三極管被反向擊穿的現(xiàn)象；通過所述恒流源電路與H橋電路增加了電壓吸收電路，防止了所述恒流源電壓輸出過大損壞電子器件；通過將可調(diào)輸出線性調(diào)整器Ul配置成恒流源使用，通過將恒流源連接在所述H橋電路高端，根據(jù)恒流建立時間較長出現(xiàn)的電流尖峰現(xiàn)象，利用電流尖峰實現(xiàn)了低壓高頻勵磁，降低了勵磁電路發(fā)熱功率，提尚了可靠性。
[0023]其中，所述恒流源電路與所述H橋電路之間還連接吸收電路Zl，所述吸收電路Zl用于限制恒流源輸出過壓。
[0024]在本實例中，所述吸收電路Zl優(yōu)選為齊納二極管，也可以為并聯(lián)RC電路、并聯(lián)RCD
電路等。
[0025]優(yōu)選地，所述勵磁電路中H橋電路高端由三極管Tl與三極管T2組成，所述勵磁電路中所述H橋電路低端由N溝道MOS管Q3與N溝道MOS管Q4組成，所述三極管Tl與所述三極管T2分別對應(yīng)連接所述二極管Dl與所述二極管D2，其中，所述二極管Dl的正極連接所述三極管Tl的集電極，所述二極管Dl的負(fù)極連接所述三極管Tl的發(fā)射極；所述二極管D2的正極連接所述三極管T2的集電極，所述二極管D2的負(fù)極連接所述三極管T2的發(fā)射極。
[0026]在本實例中，通過三極管Tl、三極管T2、N溝道MOS管Q3、N溝道MOS管Q4組成H橋電路，其中，在所述三極管Tl、三極管T2內(nèi)部發(fā)射極與集電極之間(簡稱射集極)反向并聯(lián)保護(hù)二極管D1、保護(hù)二極管D2 ;所述H橋電路上端連接恒流源。