一种用于电磁流量计的励磁加速电路和励磁加速方法技术领域
本发明涉及测量仪器领域，特别是涉及一种用于电磁流量计的励磁加速
电路和励磁加速方法。
背景技术
电磁流量计励磁频率在25Hz以上就可以称为高速励磁。一般情况下，
25Hz励磁能够满足低浓度(<5％)的浆液介质的测量，当浆液介质浓度进一
步提高时，则需要进一步提高励磁频率，而实现更高励磁频率的关键在于提
高励磁电流的正反向切换速度，常用的H桥电路中，晶体管导通时间tup和
截止时间tdown则从根本上限制了励磁电流正反向切换速度地进一步提高。
晶体管的开启、截止波形如图1所示，晶体管在导通的过程中，驱动脉
冲电流IB在t1时刻开始，但输出脉冲电流IC则需等到t2时刻才能达到最大
值，其导通时间tup为t2-t1；在截止过程中，驱动脉冲电流IB在t3时刻结束，
但输出脉冲电流IC则需等到t4时刻才能降低到0，其截止时间为tdown(t4-t3)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电磁流量计的励磁加速电
路和励磁加速方法，可以缩短导通时间和截止时间，从而提高励磁电流正反
向切换速度。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于电磁流量计的励磁
加速电路，包括第一微分电路10、第二微分电路20、第三微分电路30、第
四微分电路40、传感器线圈L1、NPN型三级管Q1、NPN型三级管Q2、NPN
型三级管Q3、NPN型三级管Q4；
所述第一微分电路10的输入端输入第一驱动脉冲，输出端与所述NPN
型三级管Q1的基极相连接，所述NPN型三级管Q1的集电极与所述NPN型三
级管Q4的集电极相连接，所述NPN型三级管Q1的发射极分别与传感器线圈
L1的一端和所述NPN型三级管Q2的集电极相连接，所述第四微分电路40
的输入端输入第四驱动脉冲，输出端与所述NPN型三级管Q4的基极相连接，
所述NPN型三级管Q4的发射极分别与所述传感器线圈L1的另一端和所述
NPN型三级管Q3的集电极相连接，所述第三微分电路30的输入端输入第三
驱动脉冲，输出端与所述NPN型三级管Q3的基极相连接，所述NPN型三级
管Q3的发射极接地，所述第二微分电路20的输入端输入第二驱动脉冲，输
出端与所述NPN型三级管Q2的基极相连接，所述NPN型三级管Q2的发射极
接地；
所述第一微分电路10将所述第一驱动脉冲转化为第一加速驱动脉冲，
所述第三微分电路30将所述第三驱动脉冲转化为第三加速驱动脉冲，所述
第二微分电路20将所述第二驱动脉冲转化为第二加速驱动脉冲，所述第四
微分电路40将所述第四驱动脉冲转化为第四加速驱动脉冲。
本发明的有益效果是：通过微分电路将输入的驱动脉冲转化为加速驱动
脉冲，从而提高励磁电流正反向切换速度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为高电平，并且所述
第二驱动脉冲和所述第四驱动脉冲为低电平时，所述NPN型三级管Q1和NPN
型三级管Q3导通，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4截止；
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为低电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为高电平时，所述NPN型三级管Q1和NPN型三级
管Q3截止，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4导通。
采用上述进一步方案的有益效果是对励磁加速电路正反向切换过程的
描述。
进一步，所述第一微分电路包括电阻R1和电容C1，所述电阻R1和所述
电容C1并联。
采用上述进一步方案的有益效果是通过第一微分电路可以将输入的第
第一驱动脉冲转化为第一加速驱动脉冲，缩短NPN型三级管Q1的导通时间
和截止时间，从而提高励磁电流正反向切换速度。
进一步，所述第二微分电路包括电阻R2和电容C2，所述电阻R2和所述
电容C2并联。
采用上述进一步方案的有益效果是采用上述进一步方案的有益效果是
通过第二微分电路可以将输入的第二驱动脉冲转化为第二加速驱动脉冲，缩
短NPN型三级管Q2的导通时间和截止时间，从而提高励磁电流正反向切换
速度。
进一步，所述第三微分电路包括电阻R3和电容C3，所述电阻R3和所述
电容C3并联。
采用上述进一步方案的有益效果是通过第三微分电路可以将输入的第
三驱动脉冲转化为第三加速驱动脉冲，缩短NPN型三级管Q3的导通时间和
截止时间，从而提高励磁电流正反向切换速度。
进一步，所述第四微分电路包括电阻R4和电容C4，所述电阻R4和所述
电容C4并联。
采用上述进一步方案的有益效果是通过第四微分电路可以将输入的第
第四驱动脉冲转化为第四加速驱动脉冲，缩短NPN型三级管Q4的导通时间
和截止时间，从而提高励磁电流正反向切换速度。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种用于电磁流量计
的励磁加速方法，包括如上所述的电路：
第一微分电路将第一驱动脉冲转化为第一加速驱动脉冲，第二微分电路
将第二驱动脉冲转化为第二加速驱动脉冲，第三微分电路将第三驱动脉冲转
化为第三加速驱动脉冲，第四微分电路将第四驱动脉冲转化为第四加速驱动
脉冲。
本发明的有益效果是：通过微分电路将输入的驱动脉冲转化为加速驱动
脉冲，从而提高励磁电流正反向切换速度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，还包括：
当NPN型三级管Q1导通时，所述第一加速驱动脉冲为第一上尖峰，当
所述NPN型三级管Q1截止时，所述第一加速驱动脉冲为第一下尖峰；
当NPN型三级管Q2导通时，所述第二加速驱动脉冲为第二上尖峰，当
所述NPN型三级管Q2截止时，所述第二加速驱动脉冲为第二下尖峰；
当NPN型三级管Q3导通时，所述第三加速驱动脉冲为第三上尖峰，当
所述NPN型三级管Q3截止时，所述第三加速驱动脉冲为第三下尖峰；
当NPN型三级管Q4导通时，所述第四加速驱动脉冲为第四上尖峰，当
所述NPN型三级管Q4截止时，所述第四加速驱动脉冲为第四下尖峰。
采用上述进一步方案的有益效果是通过微分电路将输入的驱动脉冲转
化为加速驱动脉冲，加速驱动脉冲形成上尖峰和下尖峰，可以缩短NPN型三
级管的导通时间和截止时间，从而提高励磁电流正反向切换速度。
进一步地，还包括：
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为高电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为低电平时，所述NPN型三级管Q1和所述NPN型
三级管Q3导通，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4截止，所述
NPN型三级管Q1和NPN型三级管Q3构成第一电流通道。
采用上述进一步方案的有益效果是提高励磁电流正反向切换速度。
进一步地，还包括：
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为低电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为高电平时，所述NPN型三级管Q1和所述NPN型
三级管Q3截止，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4导通，所述
NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4构成第二电流通道。
采用上述进一步方案的有益效果是提高励磁电流正反向切换速度。
附图说明
图1为现有技术的晶体管导通电流波形图；
图2为本发明实施例提供的励磁加速电路图；
图3为本发明实施例提供的驱动脉冲图；
图4为本发明实施例提供的加速驱动脉冲图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
10、第一微分电路，20、第二微分电路，30、第三微分电路，40、第四
微分电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本
发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
图2为本发明实施例提供的励磁加速电路图。
参照图2，励磁加速电路图包括第一微分电路10、第二微分电路20、第
三微分电路30、第四微分电路40、传感器线圈L1、NPN型三级管Q1、NPN
型三级管Q2、NPN型三级管Q3、NPN型三级管Q4。
所述第一微分电路10的输入端输入第一驱动脉冲，输出端与所述NPN
型三级管Q1的基极相连接，所述NPN型三级管Q1的集电极与所述NPN型三
级管Q4的集电极相连接，所述NPN型三级管Q1的发射极分别与传感器线圈
L1的一端和所述NPN型三级管Q2的集电极相连接，所述第四微分电路40
的输入端输入第四驱动脉冲，输出端与所述NPN型三级管Q4的基极相连接，
所述NPN型三级管Q4的发射极分别与所述传感器线圈L1的另一端和所述
NPN型三级管Q3的集电极相连接，所述第三微分电路30的输入端输入第三
驱动脉冲，输出端与所述NPN型三级管Q3的基极相连接，所述NPN型三级
管Q3的发射极接地，所述第二微分电路20的输入端输入第二驱动脉冲，输
出端与所述NPN型三级管Q2的基极相连接，所述NPN型三级管Q2的发射极
接地；
所述第一微分电路10将所述第一驱动脉冲转化为第一加速驱动脉冲，
所述第三微分电路30将所述第三驱动脉冲转化为第三加速驱动脉冲，所述
第二微分电路20将所述第二驱动脉冲转化为第二加速驱动脉冲，所述第四
微分电路40将所述第四驱动脉冲转化为第四加速驱动脉冲。
进一步地，当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为高电平，并且所
述第二驱动脉冲和所述第四驱动脉冲为低电平时，所述NPN型三级管Q1和
NPN型三级管Q3导通，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4截止；
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为低电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为高电平时，所述NPN型三级管Q1和NPN型三级
管Q3截止，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4导通。
进一步地，所述第一微分电路包括电阻R1和电容C1，所述电阻R1和所
述电容C1并联。
进一步地，所述第二微分电路包括电阻R2和电容C2，所述电阻R2和所
述电容C2并联。
进一步地，所述第三微分电路包括电阻R3和电容C3，所述电阻R3和所
述电容C3并联。
进一步地，所述第四微分电路包括电阻R4和电容C4，所述电阻R4和所
述电容C4并联。
实施例二
图3为本发明实施例提供的驱动脉冲图。
参照图3，驱动脉冲分为高电平1和低电平0。当微分电路将驱动脉冲
转换为加速驱动脉冲时，具体可参照图4，如图4所示，加速驱动脉冲包括
上尖峰和下尖峰，上尖峰对应驱动脉冲的高电平，说明NPN型三级管导通；
下尖峰对应驱动脉冲的低电平，说明NPN型三级管截止。
实施例三
一种用于电磁流量计的励磁加速方法，包括：
第一微分电路将第一驱动脉冲转化为第一加速驱动脉冲，第二微分电路
将第二驱动脉冲转化为第二加速驱动脉冲，第三微分电路将第三驱动脉冲转
化为第三加速驱动脉冲，第四微分电路将第四驱动脉冲转化为第四加速驱动
脉冲。
进一步地，还包括：
当NPN型三级管Q1导通时，所述第一加速驱动脉冲为第一上尖峰，当
NPN型三级管Q1截止时，所述第一加速驱动脉冲为第一下尖峰；
当NPN型三级管Q2导通时，所述第二加速驱动脉冲为第二上尖峰，当
NPN型三级管Q2截止时，所述第二加速驱动脉冲为第二下尖峰；
当NPN型三级管Q3导通时，所述第三加速驱动脉冲为第三上尖峰，当
NPN型三级管Q3截止时，所述第三加速驱动脉冲为第三下尖峰；
当NPN型三级管Q4导通时，所述第四加速驱动脉冲为第四上尖峰，当
NPN型三级管Q4截止时，所述第四加速驱动脉冲为第四下尖峰。
进一步地，还包括：
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为高电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为低电平时，所述NPN型三级管Q1和NPN型三级
管Q3导通，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4截止，所述NPN
型三级管Q1和NPN型三级管Q3构成第一电流通道。
进一步地，还包括：
当所述第一驱动脉冲和所述第三驱动脉冲为低电平，并且所述第二驱动
脉冲和所述第四驱动脉冲为高电平时，所述NPN型三级管Q1和NPN型三级
管Q3截止，所述NPN型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4导通，所述NPN
型三级管Q2和所述NPN型三级管Q4构成第二电流通道。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明
的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。