JPH0611370A - 電磁流量計 - Google Patents

電磁流量計

Info

Publication number
JPH0611370A
JPH0611370A JP16926292A JP16926292A JPH0611370A JP H0611370 A JPH0611370 A JP H0611370A JP 16926292 A JP16926292 A JP 16926292A JP 16926292 A JP16926292 A JP 16926292A JP H0611370 A JPH0611370 A JP H0611370A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
flow rate
output
cycle
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16926292A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Torimaru
尚 鳥丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP16926292A priority Critical patent/JPH0611370A/ja
Publication of JPH0611370A publication Critical patent/JPH0611370A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電流を低減しながらSN比を向上させる
ように改良した電磁流量計を提供するにある。 【構成】 所定周波数で励磁して流量に対応して発生す
る信号電圧を先の所定周波数に同期して各周期を単位と
してサンプリングして出力する電磁流量計において、複
数の先の周期に亘ってサンプリングしたサンプリング信
号の平均値を演算する演算手段と、この平均値を先の励
磁周波数の周期より長い周期でデジタル信号に変換する
アナログ/デジタル変換手段を具備し、変換された先の
デジタル信号を用いて流量演算を実行して流量信号とし
て出力するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定周波数で励磁して
流量に対応して発生する信号電圧を先の所定周波数に同
期して各周期を単位としてサンプリングして出力する電
磁流量計に係り、特に消費電流を低減しながらSN比を
向上させるように改良した電磁流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電磁流量計は、ゼロ点の安定性を
確保するため、数Hzから10Hz程度の低周波の周波
数で励磁する低周波励磁方式が採用されている。このよ
うな低周波励磁方式の従来の電磁流量計の構成を図4に
示す。以下,この図4を用いてその概要を説明する。
【0003】10は測定流体Qを流す絶縁性の円筒状の
パイプである。励磁コイル11a、11bには、励磁回
路12Aから低周波の励磁電流Ifが流され、これによ
り磁場Bが発生され、測定流体Qに印加される。
【0004】この励磁回路12Aにはタイミング回路1
3Aから励磁電流Ifを例えば矩形波状に切り換えるタ
イミング信号ST1が印加されるが、このタイミング回
路13Aはマイクロプロセッサ(CPU)14からのタ
イミング信号ST2により制御される。
【0005】一方、測定流体Qが流れることにより発生
した電圧は、パイプ10に固定され測定流体Qに接した
検出電極15a、15bで検出される。この検出電極1
5a、15bで検出された電圧eS1、eS2は,それぞれ
高入力インピーダンスを持つ増幅器Q1とQ2の入力端
に印加される。
【0006】増幅器Q1とQ2の出力は、それぞれ差動
増幅器Q3に印加されてこれ等の差が演算されて出力電
圧eS0として出力される。これ等の増幅器Q1とQ2、
差動増幅器Q3により入力回路16が構成されている。
【0007】出力電圧eS0は、そのまま或いは反転増幅
器Q4を介してサンプル・ホールド回路17に出力され
る。サンプル・ホールド回路17は、スイッチSW1
SW2 ホールド用のコンデンサC1、増幅器Q5などか
ら構成されている。
【0008】出力電圧eS0はスイッチSW1の一端に、
或いは反転増幅器Q4を介してスイッチSW2の一端に
それぞれ接続され、スイッチSW1、SW2の他端はコン
デンサC1を介して共通電位点COMに接続されると共
に増幅器Q5の入力端に接続されている。
【0009】そして、これ等のスイッチSW1、SW2
マイクロプロセッサ14から出力される低周波の励磁電
流Ifに同期したタイミング信号ST3によりその開閉が
制御されて、サンプリングされる。
【0010】さらに、増幅器Q5の出力電圧は、マイク
ロプロセッサ14から出力される低周波の励磁電流If
に同期したタイミング信号ST4により変換のタイミン
グが制御されるアナログ/デジタル変換器18によりデ
ジタル信号に変換されてマイクロプロセッサ14に出力
される。
【0011】マイクロプロセッサ14は、入力されたこ
のデジタル信号を用いて内蔵されるプログラムを用いて
流量演算を実行し、得られた流量信号を出力回路19を
介して出力端20に出力する。
【0012】次に、図5に示す波形図を用いて図4に示
す電磁流量計の動作について説明する。図5(a)に示
すような矩形状の波形を持つ低周波の励磁電流Ifを励
磁コイル11a、11bに流すと、測定流体の流量に比
例した信号電圧eS0が差動増幅器Q3の出力端に出力電
圧eS0として出力される。
【0013】この出力電圧eS0は、マイクロプロセッサ
14から出力される励磁電流Ifに同期したタイミング
信号ST3(図5(b))により、励磁電流Ifが切り換
わる直前でサンプリングされてアナログ/デジタル変換
器18に出力される。
【0014】アナログ/デジタル変換器18はマイクロ
プロセッサ14から出力されるタイミング信号ST
4(図5(c))により、タイミング信号ST3(図5
(b))と同じ繰り返し周期で、変換時間Tcでデジタ
ル信号に変換されて、マイクロプロセッサ14に出力さ
れる。
【0015】なお、サンプル・ホールド回路17の代わ
りに図6に示すようなサンプル・ホールド回路21を用
いても良い。この場合は、スイッチSW1、SW2の他端
に抵抗R1とコンデンサC2とで構成されたダンピング
用のフイルタが付加されてあり、これにより各タイミン
グでの誤差成分を平均化している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような低周波励磁の電磁流量計は、その励磁周波数が数
Hzから10Hz程度であり、一方、流体が発生する流
体ノイズは1/f(fは周波数)特性を示し、低周波に
なるにしたがって流体ノイズが増大する。このため、励
磁周波数と流体ノイズの周波数特性の帯域が近似してく
るので、大きな出力変動を示すという欠点を持つ。
【0017】そこで、最近は、励磁周波数を高周波化し
てS/Nを改善しようとする試みがなされている。流体
ノイズのコーナ周波数は数10Hzのところにあるの
で、励磁周波数を100Hz程度以上になるように選定
するものである。
【0018】しかし、単に励磁周波数を上げただけだ
と、デジタル回路での消費電流が増大し、特に2本の伝
送線を用いて負荷側から4mA〜20mAの電流信号と
して変換器に電力を供給する形式のいわゆる2線式の電
磁流量計などでは、電力消費が増大して実現が困難とな
る。この場合に、C−MOS形の低消費電力タイプの素
子を使用するようにしても消費電流の増加が著しい。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、所定周波数で励磁して流量
に対応して発生する信号電圧を先の所定周波数に同期し
て各周期を単位としてサンプリングして出力する電磁流
量計において、複数の先の周期に亘ってサンプリングし
たサンプリング信号の平均値を演算する演算手段と、こ
の平均値を先の励磁周波数の周期より長い周期でデジタ
ル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段を具備
し、変換された先のデジタル信号を用いて流量演算を実
行して流量信号として出力するようにしたものである。
【0020】
【作 用】演算手段はサンプリングの複数の周期に亘っ
てサンプリングしたサンプリング信号の平均値を演算す
る。アナログ/デジタル変換手段はこの平均値を励磁周
波数の周期より長い周期でデジタル信号に変換する。
【0021】そして、変換されたこのデジタル信号を用
いて流量演算を実行して流量信号として出力する。これ
により、流体ノイズを除去すると共に電力消費の少ない
電磁流量計を実現することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図4に示す従来の電磁流量計と同一の
機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその説
明を省略する。
【0023】励磁コイル11a、11bには、タイミン
グ回路13Bからのタイミング信号ST1´で制御され
た励磁回路12Bから100Hz程度の周波数をもつ励
磁電流If´が流されて測定流体Qに磁場B´が印加さ
れている。
【0024】一方、検出電極15a、15bに発生した
信号電圧は入力回路16でインピーダンス変換されて出
力電圧eS0´としてサンプル・ホールド回路22に出力
されるる。
【0025】サンプル・ホールド回路22は、スイッチ
SW2P、SW3P、SW4P、及びスイッチSW2N、S
3N、SW4Nの各一端に印加される。これ等のスイッチ
の各他端は、コンデンサC2、〜C7を介してそれぞれ
共通電位点COMに接続されると共に抵抗R2〜R7の
各一端に接続されている。
【0026】抵抗R2、R3、R4の各他端は何れも加
算増幅器Q5の非反転入力端(+)に接続され、抵抗R
5、R6、R7の各他端は何れも加算増幅器Q5の反転
入力端(−)に接続されている。
【0027】そして、これらのスイッチはマイクロプロ
セッサ23から出力されるタイミング信号ST5により
その開閉が制御される。この場合のタイミング信号ST
5は、励磁周期毎に1対づつ、例えばSW2PとSW2N
SW3PとSW3N、…などを対として開閉する。
【0028】サンプル・ホールド回路22のホールド電
圧は、アナログ/デジタル変換器24に出力される。ア
ナログ/デジタル変換器24はマイクロプロセッサ23
から出力されるタイミング信号ST6により変換タイミ
ングが制御されてデジタル信号に変換される。
【0029】図3にアナログ/デジタル変換器24の内
部の詳細な構成を示す。加算増幅器Q5の出力信号はス
イッチSW0を介してコンデンサC0にホールドされ、こ
のホールド電圧はタイミング信号ST6で制御されるス
イッチSW0で開閉されて増幅器Q6を介してアナログ
/デジタル変換部に出力される。
【0030】この場合のタイミング信号ST6は、全て
のホールド回路に信号がホールドされる周期毎に変換す
るタイミングを与える。このようにして、アナログ/デ
ジタル変換器24で変換されたデジタル信号はマイクロ
プロセッサ23に出力され、ここで流量演算、ダンピン
グ処理、レートリミット処理、実流量換算などの各種処
理がなされて、出力回路19に出力される。
【0031】次に、以上の動作を図2に示す波形図を用
いて具体的に説明する。図2(a)に示すような矩形状
の波形を持つ低周波の励磁電流If´を励磁コイル11
a、11bに流すと、測定流体の流量に比例した信号電
圧eS0´が差動増幅器Q3の出力端に出力される。
【0032】この出力電圧eS0´は、マイクロプロセッ
サ23から出力される励磁電流If´に同期したタイミ
ング信号ST5(図2(b))により開閉が制御される
スイッチSW2PとSW2Nにより、またタイミング信号S
5(図2(c))により開閉が制御されるスイッチS
3PとSW3Nにより、さらにタイミング信号ST5(図
2(d))により開閉が制御されるスイッチSW4PとS
4Nにより、それぞれ励磁電流If´が正負に切り換わ
る直前でサンプリングされてコンデンサC2〜C7にホ
ールドされた信号は加算増幅器Q5で加算される。
【0033】そして、加算された信号は図2(e)に示
すように励磁電流If´の周期に対して3周期長い周期
のタイミング信号ST6によりアナログ/デジタル変換
器24でデジタル信号に変換されてマイクロプロセッサ
23に出力される。したがって、アナログ/デジタル変
換器24は複数の励磁周期に対して1回の割合でデータ
がリフレッシュされることとなる。
【0034】図1に示す実施例では、各励磁周期のサン
プル値の代数和を演算して複数の周期の経過後にアナロ
グ/デジタル変換しているが、代数和の代わりに図6に
示すようなローパスフイルタを用いてフイルタ時定数を
励磁周期に比べて充分に大きくしても良い。この場合に
は、図1に示すように多数対のスイッチが不要になり回
路が簡略化される。
【0035】また、信号の同期整流方式としては図4に
示す反転増幅器Q4を持ちいる構成、或いはマイクロプ
ロセッサで演算するようにしても良い。さらに、流量信
号の大きさ、流量ゼロ/有などの区別により、アナログ
/デジタル変換器を動作させるタイミングをマイクロプ
ロセッサで制御するようにしても良い。
【0036】なお、以上の説明は、接液形の電極を用い
た例について説明したが、これに限らず、例えば測定流
体と静電容量を介して結合される容量検出形の電磁流量
計でも本発明を同様に適用することができる。
【0037】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、高い周波数で励磁することにより
流体ノイズの影響を大幅に低減させながら、アナログ/
デジタル変換の周期を大きくするようにしたので、消費
電流大幅に低減させることができ、特に2本の伝送線を
用いて負荷側から4mA〜20mAの電流信号として電
力の供給を受ける2線式の電磁流量計などに適用すると
その効果は大きい。
【0038】また、アナログ/デジタル変換時間が励磁
周期の複数倍にとれるので、必要な分解能を得ることが
容易である。さらに、マイクロプロセッサによる流量演
算もゆっくりでき、クロック周波数も小さくできるの
で、ロジック回路部の消費電力を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示す実施例の動作を説明する波形図であ
る。
【図3】図1に示すアナログ/デジタル変換の具体的構
成を示す構成図である。
【図4】従来の電磁流量計の構成を示すブロック図であ
る。
【図5】図5に示す電磁流量計の動作を説明する波形図
である。
【図6】図4に示すサンプル・ホールド回路の変形を示
す構成図である。
【符号の説明】
10 パイプ 11a、11b 励磁コイル 12A、12B 励磁回路 13A、13B タイミング回路 14、23 マイクロプロセッサ 17、22 サンプル・ホールド回路 18、24 アナログ/デジタル変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定周波数で励磁して流量に対応して発生
    する信号電圧を前記所定周波数に同期して各周期を単位
    としてサンプリングして出力する電磁流量計において、
    複数の前記周期に亘ってサンプリングしたサンプリング
    信号の平均値を演算する演算手段と、この平均値を前記
    励磁周波数の周期より長い周期でデジタル信号に変換す
    るアナログ/デジタル変換手段を具備し、変換された前
    記デジタル信号を用いて流量演算を実行して流量信号と
    して出力することを特徴とする電磁流量計。
JP16926292A 1992-06-26 1992-06-26 電磁流量計 Pending JPH0611370A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16926292A JPH0611370A (ja) 1992-06-26 1992-06-26 電磁流量計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16926292A JPH0611370A (ja) 1992-06-26 1992-06-26 電磁流量計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0611370A true JPH0611370A (ja) 1994-01-21

Family

ID=15883253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16926292A Pending JPH0611370A (ja) 1992-06-26 1992-06-26 電磁流量計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0611370A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6361693B1 (en) 1999-06-15 2002-03-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Porous ceramic filter
CN104515554A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 罗斯蒙特公司 利用驱动信号诊断的磁流量计
US11200817B2 (en) 2015-10-23 2021-12-14 Ccl Label, Inc. Label sheet assembly with improved printer feeding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6361693B1 (en) 1999-06-15 2002-03-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Porous ceramic filter
CN104515554A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 罗斯蒙特公司 利用驱动信号诊断的磁流量计
US11200817B2 (en) 2015-10-23 2021-12-14 Ccl Label, Inc. Label sheet assembly with improved printer feeding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3020772B2 (ja) 電磁流量計
JPH0477853B2 (ja)
JPH0611370A (ja) 電磁流量計
CN107534415A (zh) 正弦波相乘装置以及具有该正弦波相乘装置的输入装置
JP2003315120A (ja) 電磁流量計
JPS60102567A (ja) 時間的に非直線的に変化する電気信号の補償方法及び装置
JPH075004A (ja) 電磁流量計
JPH0569631U (ja) 容量式電磁流量計
JP4903312B2 (ja) 重量測定装置
JP3161307B2 (ja) 電磁流量計
JP3048745B2 (ja) アナログ入力装置
JP3469125B2 (ja) 電磁流量計
JPH09189588A (ja) 電磁流量計
JP3244361B2 (ja) 電磁流量計におけるノイズ除去方法と変換器
JPH05231890A (ja) 容量式電磁流量計
JPH04220525A (ja) 電磁流量計
JPS63133069A (ja) 直流差電圧の測定装置
JP3111370B2 (ja) 電磁流量計
JPH09205367A (ja) 積分型a/d変換方法
JPH06249675A (ja) 信号処理装置
JP3328877B2 (ja) 電磁流量計
JPH0454461Y2 (ja)
JPH0114888Y2 (ja)
JPH0949749A (ja) 電磁流量計
JPH10111157A (ja) 電磁流量計