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1、(10)申请公布号 CN 103453954 A(43)申请公布日 2013.12.18CN103453954A*CN103453954A*(21)申请号 201310362644.0(22)申请日 2013.08.20G01F 1/60(2006.01)(71)申请人杭州云谷科技有限公司地址 310052 浙江省杭州市滨江区长江路336号动漫广场1008室(72)发明人丁云 陈丽君 吴伟康(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司 33200代理人林松海(54) 发明名称电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用(57) 摘要本发明公开了一种电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用。装置包括时。
2、序发生器、H桥驱动器、线圈、直流电源、电阻、参考地、直流地。时序发生器的输出连接H桥驱动器的输入，H桥驱动器的输出连接线圈。每个励磁周期，时序发生器输出固定时序的逻辑信号，控制H桥驱动器依次输出直流电压、脉冲电压。应用于电磁测量原理的热量表、平衡热量表、冷量表。该驱动方法减少了励磁电流建立时间，降低了励磁电流，减少励磁线圈的匝数，简化了电路，从而降低了励磁功耗和成本。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 103453954 ACN 103453954 A1/。
3、1页21.一种电磁流量计的励磁驱动装置，其特征在于：包括时序发生器（1）、H桥驱动器（2）、线圈（3）、参考地（4）、电阻（5）；时序发生器（1）的输出连接H桥驱动器（2）的输入；H桥驱动器（2）的正输出连接线圈（3）的一端,负输出连接线圈（3）的另一端；电阻（5）的一端连接H桥驱动器（2）的ISEN，另一端连接参考地（4），线圈（3）为电磁流量计的励磁线圈。2.一种权利要求1所述装置的励磁驱动方法，其特征在于：每个励磁周期，时序发生器（1）输出一定时序的逻辑信号，控制H桥驱动器（2），在线圈（3）上依次输出高电压（6）、脉冲电压（7）和零电压（8）。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所。
4、述高电压（6）的持续时间，以及脉冲电压（7）的持续时间和占空比，在一个采样周期内为固定值。4.一种如权利要求1所述的装置，应用于电磁测量原理的热量表、平衡热量表、冷量表。权 利 要 求 书CN 103453954 A1/3页3电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用技术领域0001 本发明所述的电磁流量计的励磁驱动装置及其方法和应用，涉及低功耗、低成本的电磁流量计领域。本发明适用于电磁流量计，以及电磁原理的热量表、平衡热量表、冷量表、水表、污水表等。背景技术0002 电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应原理的流量测量仪表，其基本原理是：当带有导电介质的流体通过磁场时，流体切割磁力线，在磁场的垂直方。
5、向上产生感应电势，从而获得流体的流速。为了克服零点的影响，电磁流量计一般采用交流励磁方式，即交替的正向励磁和反向励磁，形成信号测量需要的磁场。一个采样周期可以包含若干个交替的正向励磁和反向励磁。每个正向励磁或者反向励磁，定义为一个励磁周期，包含开启励磁、电流稳定、关闭励磁三个过程状态。0003 现有技术的电磁流量计，励磁一般采用恒流电路驱动，开启励磁到电流稳定的时间较长，特别是电感量较大的线圈，电流上升速度慢，导致励磁功耗大。另外恒流电路本身存在电压降，也消耗一定的电能，导致发热、效率较低。为了达到较大的磁场，现有电磁流量计的励磁线圈匝数较多，特别是低功耗的电磁流量计，需要的线圈匝数更多，导致。
6、制造复杂，成本高。0004 现有技术也有采用电流反馈的脉宽调制恒流源方法，虽然可以解决励磁时间长、发热、电路电压降和线圈匝数多的问题，但电路复杂、成本高，未见在电磁流量计产品中获得应用。0005 现有技术中，无论是恒流电路驱动，还是脉宽调制恒流源方法，都采用电流反馈方式进行励磁电流的实时调整，即实时的电流闭环驱动方式，需要电流反馈电路、恒流源实时调整电路等，导致电路复杂、成本高。这种励磁驱动方法存在以下问题：1）恒流电路驱动，励磁时间长，功耗大；2）恒流电路驱动，电路发热、功耗大；3）恒流电路驱动，线圈匝数多，成本高；4）电流闭环驱动，电路复杂。发明内容0006 本发明的目的在于提供一种电磁流。
7、量计的励磁驱动装置及其方法和应用，解决现有技术的问题，特别是解决电磁流量计、热量表等的低功耗问题。0007 一种电磁流量计的励磁驱动装置，包括时序发生器、H桥驱动器、线圈、参考地、电阻；时序发生器的输出连接H桥驱动器的输入；H桥驱动器的正输出连接线圈的一端,负输出连接线圈的另一端；电阻的一端连接桥驱动器的ISEN，另一端连接参考地。线圈为电磁流量计的励磁线圈。0008 一种所述装置的励磁驱动方法，每个励磁周期，时序发生器输出一定时序的逻辑说 明 书CN 103453954 A2/3页4信号，控制H桥驱动器，在线圈上依次输出高电压、脉冲电压和零电压。0009 优选地，所述高电压的持续时间，以及脉。
8、冲电压的持续时间和占空比，在一个采样周期内为固定值。0010 一种所述的装置，应用于电磁测量原理的热量表、平衡热量表、冷量表。0011 本发明的有益效果：解决现有技术中，采用恒流源励磁，导致功耗大、成本高等问题。本发明采用电流开环励磁驱动方式，取消了电流反馈电路和恒流源调整电路，同时还减少了励磁功耗、降低了励磁电路成本。0012 与现有技术相比，本发明具有以下优点：1）采用固定时序励磁，相对恒流励磁，减少励磁时间；2）没有恒流电路的电压降，发热少；3）相对恒流励磁，可以减少线圈匝数，减低线圈成本；4）电路简单，成本低。0013 本发明的任一技术方案不一定能全部实现以上有益效果。附图说明0014。
9、 图1是本发明实施例图。0015 图2是励磁驱动时序图。0016 图中，时序发生器1、H桥驱动器2、线圈3、参考地4、电阻5、高电压6、脉冲电压7和零电压8。具体实施方式0017 参见图1，为本发明电磁流量计的励磁驱动方法实施例图。0018 参见图2，为本发明电磁流量计的励磁驱动方法的励磁驱动时序图。0019 本实施例包括时序发生器1、H桥驱动器2、线圈3、参考地4、电阻5。其中时序发生器1采用微处理器、逻辑阵列等逻辑器件构造。以微处理器为例，依靠微处理器内部的定时器，产生固定时序的波形，输出给H桥驱动器2。H桥驱动器2由MOS管、以及相应的驱动电路组成，如德州仪器公司的集成电路DRV8830。
10、和DRV8833，由于每种集成电路的逻辑略有区别，时序发生器2输出的波形也略有不同。H桥驱动器2的两个输出端分别连接线圈3的两端，每个励磁周期，在线圈3上依次输出高电压6、脉冲电压7和零电压8（参见图2），比如：正输出依次输出高电压、脉冲电压和零电压，负输出连接零电压。为了缩小励磁时间，高电压6的持续时间应该按线圈3的电感量和电阻，以及所需励磁电流的大小来确定，比如按最小拍算法计算，该技术为本行业专业人士所熟识。脉冲电压的占空比确定并不难，按所需励磁电流的大小，结合线圈电阻既可以计算得到。由于线圈的电感量和电阻在线圈生产完成后几乎不会变化，经过计算可以确定波形的持续时间和占空比，从而形成固定的。
11、驱动时序，以最少的时间达到励磁电流的稳定。0020 另外，当线圈3的电阻随工作温度发生变化、或H桥驱动器2的供电电源发生变化时，线圈3电流会相应变化，从而导致励磁磁场的变化，为了修正这些因素引起的误差，H桥驱动器2的ISEN连接有电流采样电阻4，电流采样电阻4串联在线圈3回路中,用于测量线圈电流。由于线圈3电流的大小和电磁流量计的电极感应信号成正比关系，因此可以用说 明 书CN 103453954 A3/3页5线圈3电流采样值修正电极信号的采样值，从而修正线圈3电阻变化、H桥驱动器2供电电压变化等因素产生的信号误差。由于本方法不采用电流反馈方式驱动H桥驱动器2，也不要求恒流，具有电路简单、成本。
12、低、功耗低的特点。0021 本实施例的电磁流量计的励磁驱动方法，由于H桥驱动器2的接口逻辑差异，时序发生器1和H桥驱动器2的连接方式有多种，如简单逻辑、I2C、SPI接口等，均可实现H桥驱动器2的输出，该项技术为本领域专业人士所熟知的技术，此类情况亦在本专利的保护范围内。0022 本实施例的电磁流量计的励磁驱动方法，如励磁仅仅采用单方向励磁,如仅用正向励磁或者反向励磁,线圈的其中一端可以直接接地,该技术为本领域专业人士所熟知的技术，此类情况亦在本专利的保护范围内。0023 本实施例的电磁流量计的励磁驱动方法，电阻4的一端连接参考地,该参考地一般设计为直流电源的直流地，或者设计为电流采样电路的信号参考端，此时该参考地并不固定连接某固定电压，仍能完成电流采样功能，该技术为本领域专业人士所熟知的技术，此类情况亦在本发明的保护范围内。0024 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围。说 明 书CN 103453954 A1/1页6图1图2说 明 书 附 图CN 103453954 A。