JPH0949749A - 電磁流量計 - Google Patents
電磁流量計Info
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- JPH0949749A JPH0949749A JP20015995A JP20015995A JPH0949749A JP H0949749 A JPH0949749 A JP H0949749A JP 20015995 A JP20015995 A JP 20015995A JP 20015995 A JP20015995 A JP 20015995A JP H0949749 A JPH0949749 A JP H0949749A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 速い流量変動に応答でき、しかも省電力化す
る。信号をサンプリングする期間を多くしてフローノイ
ズの平均化を良くする。消費電力の少ない電池駆動式の
電磁流量計のように信号が小さい場合でもフローノイズ
の影響を小さくする。 【構成】 （ａ）に示すように正・負の励磁期間を隣接
した励磁の小周期を３回繰り返した後に無励磁期間Ｔ７
をおき、励磁の大周期の前半周期Ｔａとする。次に負・
正の励磁期間を隣接した小周期を３回繰り返した後に無
励磁期間Ｔ１４をおき、励磁の大周期の後半周期Ｔｂと
する。小周期毎に微分ノイズＥ１ｎと流量比例信号Ｅ１
ｓの和を取り出す。無励磁期間に微分ノイズＶｂ′、Ｖ
ｂを取り出し、これを前記和から引き算して微分ノイズ
を除いた流量比例信号を演算する。
る。信号をサンプリングする期間を多くしてフローノイ
ズの平均化を良くする。消費電力の少ない電池駆動式の
電磁流量計のように信号が小さい場合でもフローノイズ
の影響を小さくする。 【構成】 （ａ）に示すように正・負の励磁期間を隣接
した励磁の小周期を３回繰り返した後に無励磁期間Ｔ７
をおき、励磁の大周期の前半周期Ｔａとする。次に負・
正の励磁期間を隣接した小周期を３回繰り返した後に無
励磁期間Ｔ１４をおき、励磁の大周期の後半周期Ｔｂと
する。小周期毎に微分ノイズＥ１ｎと流量比例信号Ｅ１
ｓの和を取り出す。無励磁期間に微分ノイズＶｂ′、Ｖ
ｂを取り出し、これを前記和から引き算して微分ノイズ
を除いた流量比例信号を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は矩形波励磁方式の電
磁流量計の改良に関する。
磁流量計の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】矩形波の励磁方式を用いた電磁流量計で
は、励磁の切換り時に発生する微分ノイズにより零点変
動が生じることが知られている。
は、励磁の切換り時に発生する微分ノイズにより零点変
動が生じることが知られている。
【０００３】このため特開昭５３−７５９６６号公報や
特開昭５７−１４９９１９号公報に記載の電磁流量計の
ように、励磁を正・無・負・無の４期間を１周期とする
３値励磁方式により、無励磁期間に発生する微分ノイズ
により正又は負励磁期間の微分ノイズを打消して零点変
動を軽減し改善する方法が知られている。
特開昭５７−１４９９１９号公報に記載の電磁流量計の
ように、励磁を正・無・負・無の４期間を１周期とする
３値励磁方式により、無励磁期間に発生する微分ノイズ
により正又は負励磁期間の微分ノイズを打消して零点変
動を軽減し改善する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法で零点変動
は改善されるが、励磁の１周期の４期間のうち流量信号
を計測するのは正と負励磁の２期間だけで、無励磁の２
期間は微分ノイズを検出するだけに使われ、流量検出に
利用できない。
は改善されるが、励磁の１周期の４期間のうち流量信号
を計測するのは正と負励磁の２期間だけで、無励磁の２
期間は微分ノイズを検出するだけに使われ、流量検出に
利用できない。
【０００５】このための問題点として、 ．流量の速い変化に対する流量計測の応答が遅くな
る。 ．信号をサンプリングする期間が無励磁期間のない通
常の２値励磁方式の１／２となり、流量信号に含まれる
フローノイズの平均化が小さくなりバラツキが大きくな
る。
る。 ．信号をサンプリングする期間が無励磁期間のない通
常の２値励磁方式の１／２となり、流量信号に含まれる
フローノイズの平均化が小さくなりバラツキが大きくな
る。
【０００６】．前記従来技術のような３値励磁方式と
すると２値励磁方式に対し実質的に励磁周波数が１／２
となり、周波数が低くなるほど大きくなる１／ｆ特性を
持ったフローノイズに対して弱くなる。特に電池駆動な
どの低消費電力タイプの電磁流量計では必然的に流量信
号レベルが小さくなるため、上記のフローノイズの影響
を受けやすく、３値励磁方式にすることにより励磁周波
数が２値励磁方式の１／２になることは、零点変動が改
善されるメリットを消してしまうので重大な欠点とな
る。
すると２値励磁方式に対し実質的に励磁周波数が１／２
となり、周波数が低くなるほど大きくなる１／ｆ特性を
持ったフローノイズに対して弱くなる。特に電池駆動な
どの低消費電力タイプの電磁流量計では必然的に流量信
号レベルが小さくなるため、上記のフローノイズの影響
を受けやすく、３値励磁方式にすることにより励磁周波
数が２値励磁方式の１／２になることは、零点変動が改
善されるメリットを消してしまうので重大な欠点とな
る。
【０００７】そこで、本発明はこれらの問題点を解消で
きる電磁流量計を提供することを目的とする。
きる電磁流量計を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、矩形波励磁方式の電磁流量計に
おいて、正の励磁期間（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，）と負の励
磁期間（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）の一つずつを隣接した期間
（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）を正・負２値
励磁の小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）
として、この小周期を複数回くり返した後、前記小周期
の半周期に相当する無励磁期間（Ｔ７）を設けて、前記
小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）の複数
回と前記無励磁期間（Ｔ７）の合計をその前半周期（Ｔ
ａ）とするとともに、負の励磁期間（Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ
１２）と正の励磁期間（Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１３）の一つ
ずつを隣接した期間（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ
１２＋Ｔ１３）を負・正２値励磁の小周期（Ｔ８＋Ｔ
９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）として、この小
周期を複数回くり返した後、前記小周期の半周期に相当
する無励磁期間（Ｔ１４）を設けて、前記小周期（Ｔ８
＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）の複数回と
前記無励磁期間（Ｔ１４）の合計をその後半周期（Ｔ
ｂ）として、前記前半周期（Ｔａ）と項半周期（Ｔｂ）
の合計期間（Ｔａ＋Ｔｂ）を励磁の大周期（Ｔａ＋Ｔ
ｂ）となし、前記大周期の前半周期（Ｔａ）と後半周期
（Ｔｂ）における２値励磁の小周期毎に微分ノイズを含
む流量信号（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ
５，Ｖａ６）を取り出すとともに、前記無励磁期間（Ｔ
７）（Ｔ１４）毎又は前記大周期以前の無励磁期間（Ｔ
１４’）毎に微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖ
ｂ’）を取り出して、前記微分ノイズを含む流量信号
（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）
と前記無励磁期間（Ｔ７）（Ｔ１４）（Ｔ１４’）毎の
微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）に基いて
微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴とす
る電磁流量計である。
に、請求項１の発明は、矩形波励磁方式の電磁流量計に
おいて、正の励磁期間（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，）と負の励
磁期間（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）の一つずつを隣接した期間
（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）を正・負２値
励磁の小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）
として、この小周期を複数回くり返した後、前記小周期
の半周期に相当する無励磁期間（Ｔ７）を設けて、前記
小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）の複数
回と前記無励磁期間（Ｔ７）の合計をその前半周期（Ｔ
ａ）とするとともに、負の励磁期間（Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ
１２）と正の励磁期間（Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１３）の一つ
ずつを隣接した期間（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ
１２＋Ｔ１３）を負・正２値励磁の小周期（Ｔ８＋Ｔ
９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）として、この小
周期を複数回くり返した後、前記小周期の半周期に相当
する無励磁期間（Ｔ１４）を設けて、前記小周期（Ｔ８
＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）の複数回と
前記無励磁期間（Ｔ１４）の合計をその後半周期（Ｔ
ｂ）として、前記前半周期（Ｔａ）と項半周期（Ｔｂ）
の合計期間（Ｔａ＋Ｔｂ）を励磁の大周期（Ｔａ＋Ｔ
ｂ）となし、前記大周期の前半周期（Ｔａ）と後半周期
（Ｔｂ）における２値励磁の小周期毎に微分ノイズを含
む流量信号（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ
５，Ｖａ６）を取り出すとともに、前記無励磁期間（Ｔ
７）（Ｔ１４）毎又は前記大周期以前の無励磁期間（Ｔ
１４’）毎に微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖ
ｂ’）を取り出して、前記微分ノイズを含む流量信号
（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）
と前記無励磁期間（Ｔ７）（Ｔ１４）（Ｔ１４’）毎の
微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）に基いて
微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴とす
る電磁流量計である。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の電磁流量計
において、複数の無励磁期間毎に取り出した前記微分ノ
イズの移動平均値を前記小周期毎の流量信号（Ｖａ１，
Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）から引き算
して微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴
とするものである。
において、複数の無励磁期間毎に取り出した前記微分ノ
イズの移動平均値を前記小周期毎の流量信号（Ｖａ１，
Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）から引き算
して微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴
とするものである。
【００１０】そして請求項３の発明は、請求項１又は２
の電磁流量計において、残留磁気励磁方式を用いたこと
を特徴とするものである。
の電磁流量計において、残留磁気励磁方式を用いたこと
を特徴とするものである。
【００１１】
【作用】各小周期（Ｔ１＋Ｔ２，Ｔ３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ
６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３）毎
の流量信号出力（Ｖａ１，Ｖａ２，…，Ｖａ６）から、
１つ前の大周期における無励磁期間に求めた微分ノイズ
（Ｖｂ′）を引き算して、流量信号出力（Ｖａ１，Ｖａ
２，…，Ｖａ６）に含まれる微分ノイズを除去するた
め、流量比例信号だけが取り出される。
６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３）毎
の流量信号出力（Ｖａ１，Ｖａ２，…，Ｖａ６）から、
１つ前の大周期における無励磁期間に求めた微分ノイズ
（Ｖｂ′）を引き算して、流量信号出力（Ｖａ１，Ｖａ
２，…，Ｖａ６）に含まれる微分ノイズを除去するた
め、流量比例信号だけが取り出される。
【００１２】なお、電気化学的な直流ノイズは短期間で
は変化しないため各小周期間において半周期ごとの差か
ら信号（Ｖａ0 ）を取り出すときに打消し合って除去さ
れる。
は変化しないため各小周期間において半周期ごとの差か
ら信号（Ｖａ0 ）を取り出すときに打消し合って除去さ
れる。
【００１３】同様に微分ノイズ（Ｖｂ0 ）でも電気化学
的な直流ノイズは除去されて含まれない。請求項２の発
明では、更に、微分ノイズの移動平均値を用いるため、
そのぶん流量比例信号の精度が向上する。
的な直流ノイズは除去されて含まれない。請求項２の発
明では、更に、微分ノイズの移動平均値を用いるため、
そのぶん流量比例信号の精度が向上する。
【００１４】また請求項３の発明では更に、励磁電力が
減少し、そのぶん電磁流量計の省電力化に役立つ。
減少し、そのぶん電磁流量計の省電力化に役立つ。
【００１５】
［第１実施例］図１は本発明の第１実施例を示すブロッ
ク図で、図２はソノ動作を示すタイミングと各部の波形
を示す線図である。
ク図で、図２はソノ動作を示すタイミングと各部の波形
を示す線図である。
【００１６】コイル３に図２（ａ）の波形の励磁電流を
流して流管１内に磁界を発生させると、２つの電極２ａ
─２ｂ間には図２（ａ）の励磁波形と同様な波形の流量
比例信号が発生し、差動増幅器４で増幅されＥ１ｓとな
る。７は励磁回路でタイミング回路８で制御される。
流して流管１内に磁界を発生させると、２つの電極２ａ
─２ｂ間には図２（ａ）の励磁波形と同様な波形の流量
比例信号が発生し、差動増幅器４で増幅されＥ１ｓとな
る。７は励磁回路でタイミング回路８で制御される。
【００１７】一方電極２ａ─２ｂ間には励磁の切り換り
に伴い流量に関係なく微分ノイズが発生し差動増幅器４
で増幅されて図２（ｂ）に示す波形Ｅ１ｍとなる。現実
には差動増幅器４の出力はＥ１ｓとＥ１ｍが合成（加
算）された波形Ｅ1となるが、理解しやすくするため各
々独立に図２（ａ）と図２（ｂ）にそれぞれ（Ｅ１
ｓ）、Ｅ１ｍとして示している。
に伴い流量に関係なく微分ノイズが発生し差動増幅器４
で増幅されて図２（ｂ）に示す波形Ｅ１ｍとなる。現実
には差動増幅器４の出力はＥ１ｓとＥ１ｍが合成（加
算）された波形Ｅ1となるが、理解しやすくするため各
々独立に図２（ａ）と図２（ｂ）にそれぞれ（Ｅ１
ｓ）、Ｅ１ｍとして示している。
【００１８】この合成信号、Ｅ１＝Ｅ１ｓ＋Ｅ１ｎをサ
ンプルホールド回路５でスイッチＳ１，Ｓ２のタイミン
グでサンプリングした出力が図２（Ｃ）で、実線が積分
器５２の出力Ｖａであり、その斜線部をスイッチＳ４の
タイミングでコンデンサＣ２と増幅度１のアンプ５３で
ホールドした値Ｖａ0 を点線で示してある。
ンプルホールド回路５でスイッチＳ１，Ｓ２のタイミン
グでサンプリングした出力が図２（Ｃ）で、実線が積分
器５２の出力Ｖａであり、その斜線部をスイッチＳ４の
タイミングでコンデンサＣ２と増幅度１のアンプ５３で
ホールドした値Ｖａ0 を点線で示してある。
【００１９】また５１は増幅度が−１の反転増幅器で、
抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ１の回路定数とスイッ
チＳ１，Ｓ２がオンする積分時間で決る積分器５２の増
幅度を１として説明する。
抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ１の回路定数とスイッ
チＳ１，Ｓ２がオンする積分時間で決る積分器５２の増
幅度を１として説明する。
【００２０】この積分器５２で図２（ａ），（ｂ）の波
形の期間Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔ１４の後半部分の各値Ｅ及
びＮを積分した結果を同一の値として図２（Ｃ）に示
す。最初の小半周期Ｔ１ではその前の小半周期Ｔ１４′
が無励磁期間であって、微分ノイズは図２（ｂ）に示す
ように通常の励磁期間に続く期間のときの半分のＮ／２
であるため、最初の小周期Ｔ１＋Ｔ２におる積分器５２
の出力Ｖａ１は、 Ｖａ１＝２Ｅ＋３／２Ｎ となる。
形の期間Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔ１４の後半部分の各値Ｅ及
びＮを積分した結果を同一の値として図２（Ｃ）に示
す。最初の小半周期Ｔ１ではその前の小半周期Ｔ１４′
が無励磁期間であって、微分ノイズは図２（ｂ）に示す
ように通常の励磁期間に続く期間のときの半分のＮ／２
であるため、最初の小周期Ｔ１＋Ｔ２におる積分器５２
の出力Ｖａ１は、 Ｖａ１＝２Ｅ＋３／２Ｎ となる。
【００２１】この微分値Ｖａ１はスイッチＳ４のタイミ
ングでコンデンサＣ２にホールドされた後、スイッチＳ
３のタイミングでリセットされる。次の小周期Ｔ３＋Ｔ
４及びＴ５＋Ｔ６でも同様に積分されてサンプルホール
ドされるが、これらの小周期の直前に無励磁期間がない
ため、各小周期Ｔ３＋Ｔ４のサンプル値Ｖａ２と小周期
Ｔ５＋Ｔ６のサンプル値Ｖａ３は Ｖａ２＝Ｖａ３＝２Ｅ＋２Ｎ となる。
ングでコンデンサＣ２にホールドされた後、スイッチＳ
３のタイミングでリセットされる。次の小周期Ｔ３＋Ｔ
４及びＴ５＋Ｔ６でも同様に積分されてサンプルホール
ドされるが、これらの小周期の直前に無励磁期間がない
ため、各小周期Ｔ３＋Ｔ４のサンプル値Ｖａ２と小周期
Ｔ５＋Ｔ６のサンプル値Ｖａ３は Ｖａ２＝Ｖａ３＝２Ｅ＋２Ｎ となる。
【００２２】期間Ｔ１〜Ｔ７からなる期間、つまり大周
期の前半期間Ｔａ、Ｔａ＝Ｔ１＋Ｔ２＋…＋Ｔ７、の最
後の無励磁期間Ｔ７では、スイッチＳ６のタイミング
で、サンプルホールド回路５と同一の構成の、別のサン
プルホールド回路６によって差動増幅器４の出力Ｅ１が
サンプリングされる。
期の前半期間Ｔａ、Ｔａ＝Ｔ１＋Ｔ２＋…＋Ｔ７、の最
後の無励磁期間Ｔ７では、スイッチＳ６のタイミング
で、サンプルホールド回路５と同一の構成の、別のサン
プルホールド回路６によって差動増幅器４の出力Ｅ１が
サンプリングされる。
【００２３】期間Ｔ７は無励磁期間であるため流量比例
信号Ｅ１ｓはなく、微分ノイズＥ１ｎだけがサンプリン
グされて、その値はＮ／２となり大周期の前半期間Ｔａ
を終わる。なお、上述のようにＴ１＋Ｔ２などを小周期
と呼び、その半分の期間Ｔ１などを小半周期と呼ぶよう
にしたのは、Ｔ１＋Ｔ２…＋Ｔ１４＝Ｔａ＋Ｔｂであら
わされる期間を大きな周期という意味で大周期と名付け
たのに対比して名付けた用語であり、必ずしも慣用され
ている技術用語ではない。しかし、本発明を説明するに
は適当であると考えて、半周期、小半周期、大周期等の
表現を用いる。
信号Ｅ１ｓはなく、微分ノイズＥ１ｎだけがサンプリン
グされて、その値はＮ／２となり大周期の前半期間Ｔａ
を終わる。なお、上述のようにＴ１＋Ｔ２などを小周期
と呼び、その半分の期間Ｔ１などを小半周期と呼ぶよう
にしたのは、Ｔ１＋Ｔ２…＋Ｔ１４＝Ｔａ＋Ｔｂであら
わされる期間を大きな周期という意味で大周期と名付け
たのに対比して名付けた用語であり、必ずしも慣用され
ている技術用語ではない。しかし、本発明を説明するに
は適当であると考えて、半周期、小半周期、大周期等の
表現を用いる。
【００２４】大周期の後半の期間Ｔｂ、Ｔｂ＝Ｔ８＋Ｔ
９＋…＋Ｔ１４、でも上記と全く同様の動作で、期間Ｔ
８＋Ｔ９の小周期のサンプル値Ｖａ4 Ｖａ４＝２Ｅ＋（３／２）Ｎ を、また期間Ｔ１１＋Ｔ１２とＴ１３＋Ｔ１４の各小周
期のサンプル値Ｖａ5，Ｖａ6 として Ｖａ５＝Ｖａ６＝２Ｅ＋２Ｎ がそれぞれサンプルホールドをされるが、励磁のタイミ
ングが大周期の前半の期間Ｔａと比べて図２（ａ）のよ
うに反転しているため、スイッチＳ５，Ｓ６によるサン
プリングのタイミングが、期間ＴａにおけるスイッチＳ
１とＳ２によるサンプリングのタイミングと逆の関係に
なっている。
９＋…＋Ｔ１４、でも上記と全く同様の動作で、期間Ｔ
８＋Ｔ９の小周期のサンプル値Ｖａ4 Ｖａ４＝２Ｅ＋（３／２）Ｎ を、また期間Ｔ１１＋Ｔ１２とＴ１３＋Ｔ１４の各小周
期のサンプル値Ｖａ5，Ｖａ6 として Ｖａ５＝Ｖａ６＝２Ｅ＋２Ｎ がそれぞれサンプルホールドをされるが、励磁のタイミ
ングが大周期の前半の期間Ｔａと比べて図２（ａ）のよ
うに反転しているため、スイッチＳ５，Ｓ６によるサン
プリングのタイミングが、期間ＴａにおけるスイッチＳ
１とＳ２によるサンプリングのタイミングと逆の関係に
なっている。
【００２５】大周期の後半の期間Ｔｂの最後の期間Ｔ１
４は無励磁期間で、期間Ｔ７でスイッチＳ６のタイミン
グでサンプリングされた値Ｖｂ＝Ｎ／２にスイッチＳ５
のタイミングで期間Ｔ７とは逆極性の微分ノイズが差動
的にサンプリングされて図２（ｄ）に示すようにＶｂ＝
Ｎとなる。この値ＶｂはスイッチＳ８のタイミングでコ
ンデンサＣ４にホールドされ、増幅度１の増幅器６３の
出力Ｖｂ0 となる。
４は無励磁期間で、期間Ｔ７でスイッチＳ６のタイミン
グでサンプリングされた値Ｖｂ＝Ｎ／２にスイッチＳ５
のタイミングで期間Ｔ７とは逆極性の微分ノイズが差動
的にサンプリングされて図２（ｄ）に示すようにＶｂ＝
Ｎとなる。この値ＶｂはスイッチＳ８のタイミングでコ
ンデンサＣ４にホールドされ、増幅度１の増幅器６３の
出力Ｖｂ0 となる。
【００２６】以上によりサンプリングの大周期の１回Ｔ
１＋Ｔ２＋…＋Ｔ１４を終る。なお、上記前半の期間Ｔ
ａと後半の期間Ｔｂは、大周期Ｔａ＋Ｔｂのいわば前半
周期Ｔａと後半周期Ｔｂを構成している。
１＋Ｔ２＋…＋Ｔ１４を終る。なお、上記前半の期間Ｔ
ａと後半の期間Ｔｂは、大周期Ｔａ＋Ｔｂのいわば前半
周期Ｔａと後半周期Ｔｂを構成している。
【００２７】図２（Ｃ）に点線で示したサンプルホール
ド回路５の出力Ｖａ０は流量比例信号Ｅ１ｓと微分ノイ
ズＥ１ｍの和Ｅ１をサンプリングした値であるため、差
動増幅器１０で微分ノイズだけのサンプル値であるサン
プルホールド回路６の出力Ｖｂ０を引算している。
ド回路５の出力Ｖａ０は流量比例信号Ｅ１ｓと微分ノイ
ズＥ１ｍの和Ｅ１をサンプリングした値であるため、差
動増幅器１０で微分ノイズだけのサンプル値であるサン
プルホールド回路６の出力Ｖｂ０を引算している。
【００２８】 ただし Ｖａ１＝Ｖａ４＝２Ｅ＋（３／２）Ｎ Ｖａ２＝Ｖａ３＝Ｖａ５＝Ｖａ６＝２Ｅ＋２Ｎ であるため、サンプルホールド回路６の出力Ｖｂ０は増
幅器１１を通して、差動アンプ１０のマイナス入力にく
わえている。
幅器１１を通して、差動アンプ１０のマイナス入力にく
わえている。
【００２９】可変増幅器１１の増幅度はタイミング回路
８の信号Ｓ９がＨレベルの場合３／２倍、Ｌレベルの場
合２倍となるように構成してあるため、差動アンプ１０
の出力Ｖ０は微分ノイズが相殺除去されて流量比例信号
だけの値 Ｖ０＝２Ｅ となる。
８の信号Ｓ９がＨレベルの場合３／２倍、Ｌレベルの場
合２倍となるように構成してあるため、差動アンプ１０
の出力Ｖ０は微分ノイズが相殺除去されて流量比例信号
だけの値 Ｖ０＝２Ｅ となる。
【００３０】なおこの値Ｖ０は各小周期Ｔ１＋Ｔ２，Ｔ
３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０＋Ｔ１１，
Ｔ１２＋Ｔ１３，…ごとに出力されるもので、周知の２
値励磁の電磁流量計と同じ応答スピードを持つものであ
る。
３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０＋Ｔ１１，
Ｔ１２＋Ｔ１３，…ごとに出力されるもので、周知の２
値励磁の電磁流量計と同じ応答スピードを持つものであ
る。
【００３１】また図２のタイミング図では特に記さなか
ったが、電極２ａ−２ｂ間に発生する電気化学的な直流
ノイズはサンプルホールド回路５のサンプル値Ｖａ１，
Ｖａ２，…Ｖａ６…を半周期ごとの差、例えば期間Ｔ１
とＴ２のときの差動増幅器４の各出力Ｅ１の差などから
求めるため、小周期ごとに互いに打消し合って除去され
る。サンプルホールド回路６のサンプル値Ｖｂ0 を求め
る場合も同様に電気化学的直流ノイズは除去される。
ったが、電極２ａ−２ｂ間に発生する電気化学的な直流
ノイズはサンプルホールド回路５のサンプル値Ｖａ１，
Ｖａ２，…Ｖａ６…を半周期ごとの差、例えば期間Ｔ１
とＴ２のときの差動増幅器４の各出力Ｅ１の差などから
求めるため、小周期ごとに互いに打消し合って除去され
る。サンプルホールド回路６のサンプル値Ｖｂ0 を求め
る場合も同様に電気化学的直流ノイズは除去される。
【００３２】［第２実施例］図３は本発明の第２実施例
のブロック図でサンプリング回路５Ａは、図１における
サンプルホールド回路５からスイッチＳ４、コンデンサ
Ｃ２及び増幅度１の増幅器５３より成るホールド部分を
除去したもので、これの出力Ｖ０１をＡ／Ｄ変換器２０
でデジタル量に変換した後、ＭＰＵ（マイクロプロセッ
サ）２１で微分ノイズを演算処理するものである。
のブロック図でサンプリング回路５Ａは、図１における
サンプルホールド回路５からスイッチＳ４、コンデンサ
Ｃ２及び増幅度１の増幅器５３より成るホールド部分を
除去したもので、これの出力Ｖ０１をＡ／Ｄ変換器２０
でデジタル量に変換した後、ＭＰＵ（マイクロプロセッ
サ）２１で微分ノイズを演算処理するものである。
【００３３】このＭＰＵ２０は、励磁回路７、スイッチ
Ｓ１，Ｓ２及びＳ３にそれぞれ操作信号を出すととも
に、サンプリング回路５Ａのアナログ出力Ｖ０１をＡ／
Ｄ変換器２０でディジタル量に変換してＭＰＵ２１に取
り込む制御信号Ｐ１を出力する。またＭＰＵは、Ａ／Ｄ
変換器２０から取り込んだデジタル量のうち、微分ノイ
ズを相殺・除去して流量比例信号だけを演算する。
Ｓ１，Ｓ２及びＳ３にそれぞれ操作信号を出すととも
に、サンプリング回路５Ａのアナログ出力Ｖ０１をＡ／
Ｄ変換器２０でディジタル量に変換してＭＰＵ２１に取
り込む制御信号Ｐ１を出力する。またＭＰＵは、Ａ／Ｄ
変換器２０から取り込んだデジタル量のうち、微分ノイ
ズを相殺・除去して流量比例信号だけを演算する。
【００３４】図４は図３の第２実施例の動作を示すタイ
ミングと各部の波形を示す線図で、図４（ａ），（ｂ）
は図２（ａ），（ｂ）とまったく同一で、図４（ｅ）は
サンプリング回路５Ａの出力Ｖ０１である。スイッチＳ
１，Ｓ２のタイミングで差動増幅器４の出力Ｅ１をサン
プリングした後、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３が全てオフ
するホールド期間に、制御信号Ｐ１のタイミングでサン
プリング回路５Ａの出力Ｖ０１をＡ／Ｄ変換器２０でＡ
／Ｄ変換する。
ミングと各部の波形を示す線図で、図４（ａ），（ｂ）
は図２（ａ），（ｂ）とまったく同一で、図４（ｅ）は
サンプリング回路５Ａの出力Ｖ０１である。スイッチＳ
１，Ｓ２のタイミングで差動増幅器４の出力Ｅ１をサン
プリングした後、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３が全てオフ
するホールド期間に、制御信号Ｐ１のタイミングでサン
プリング回路５Ａの出力Ｖ０１をＡ／Ｄ変換器２０でＡ
／Ｄ変換する。
【００３５】この結果大周期の前半周期Ｔａのうち小周
期Ｔ１＋Ｔ２におけるサンプリング回路５Ａの出力がＶ
ａ１、小周期Ｔ３＋Ｔ４におけるサンプリング回路５Ａ
の出力がＶａ２、小周期Ｔ５＋Ｔ６におけるサンプリン
グ回路５Ａの出力がＶａ３となる。
期Ｔ１＋Ｔ２におけるサンプリング回路５Ａの出力がＶ
ａ１、小周期Ｔ３＋Ｔ４におけるサンプリング回路５Ａ
の出力がＶａ２、小周期Ｔ５＋Ｔ６におけるサンプリン
グ回路５Ａの出力がＶａ３となる。
【００３６】大周期の後半周期Ｔｂでも同様にサンプリ
ング値Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６が各小周期Ｔ８＋Ｔ９，
Ｔ１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３におけるサンプリング
回路５Ａの出力としてＡ／Ｄ変換されデジタル量に変換
される。これらは流量比例信号と微分ノイズを含んだも
のである。
ング値Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６が各小周期Ｔ８＋Ｔ９，
Ｔ１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３におけるサンプリング
回路５Ａの出力としてＡ／Ｄ変換されデジタル量に変換
される。これらは流量比例信号と微分ノイズを含んだも
のである。
【００３７】これらの各値は実施例１と同じで、サンプ
リング値Ｖａ１とＶａ４は Ｖａ１＝Ｖａ４＝２Ｅ＋（３／２）Ｎ であり、サンプリング値Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ５，Ｖａ
６は Ｖａ２＝Ｖａ３＝Ｖａ５＝Ｖａ６＝２Ｅ＋２Ｎ である。また期間Ｔ７，Ｔ１４におけるサンプリング回
路５Ａの出力のＡ／Ｄ変換値Ｖｂ１，Ｖｂ２はＶｂ１＝
Ｖｂ２＝Ｎ／２である。このためＭＰＵ２１内では次の
演算を行ない無励磁期間の微分ノイズを除いた流量比例
信号だけの出力Ｅ０１，Ｅ０２，…，Ｅ０６を取り出
す。
リング値Ｖａ１とＶａ４は Ｖａ１＝Ｖａ４＝２Ｅ＋（３／２）Ｎ であり、サンプリング値Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ５，Ｖａ
６は Ｖａ２＝Ｖａ３＝Ｖａ５＝Ｖａ６＝２Ｅ＋２Ｎ である。また期間Ｔ７，Ｔ１４におけるサンプリング回
路５Ａの出力のＡ／Ｄ変換値Ｖｂ１，Ｖｂ２はＶｂ１＝
Ｖｂ２＝Ｎ／２である。このためＭＰＵ２１内では次の
演算を行ない無励磁期間の微分ノイズを除いた流量比例
信号だけの出力Ｅ０１，Ｅ０２，…，Ｅ０６を取り出
す。
【００３８】第１小周期Ｔ１＋Ｔ２の出力は Ｅ０１＝Ｖａ１−（３／２）（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） 第２小周期Ｔ３＋Ｔ４の出力は Ｅ０２＝Ｖａ２−２（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） 第３小周期Ｔ５＋Ｔ６の出力は Ｅ０３＝Ｖａ３−２（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） 第４小周期Ｔ８＋Ｔ９の出力は Ｅ０４＝Ｖａ４−（３／２）・（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） 第５小周期Ｔ１０＋Ｔ１１の出力は Ｅ０５＝Ｖａ５−２（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） 第６小周期Ｔ１２＋Ｔ１３の出力は Ｅ０６＝Ｖａ６−２（Ｖｂ′１＋Ｖｂ′２） となる。
【００３９】なおＶｂ′１，Ｖｂ′２は大周期Ｔａ＋Ｔ
ｂの１つ前の大周期における前半周期と後半周期の無励
磁期間のサンプリング回路５Ａの出力値で、出力Ｖｂ
１，Ｖｂ２に相当し、これらが無励磁期の微分ノイズに
対応する。図４（ｅ）にはＶｂ′２のみがあらわされ、
Ｖｂ′１はあらわされていない。
ｂの１つ前の大周期における前半周期と後半周期の無励
磁期間のサンプリング回路５Ａの出力値で、出力Ｖｂ
１，Ｖｂ２に相当し、これらが無励磁期の微分ノイズに
対応する。図４（ｅ）にはＶｂ′２のみがあらわされ、
Ｖｂ′１はあらわされていない。
【００４０】Ｅ０１〜Ｅ０６は微分ノイズを除去した流
量比例信号である。これらの値は各小周期の１周期Ｔ１
＋Ｔ２，Ｔ３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０
＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３，…ごとに出力されてＤ／Ａ
変換器２２でアナログ量に変換されて４〜２０ｍＡなど
の流量出力とされたり、デジタル値のままＭＰＵ２１で
演算されて積算流量値又は瞬間流量値として図示されて
ない液晶表示器などで表示される・ ［第３実施例］図５は本発明の第３実施例で、図３の第
２実施例のＡ／Ｄ変換器２０をコンパレータ３０に置換
え、サンプリング回路５Ｂの積分器５２Ｂに基準電圧Ｖ
ｅを抵抗ＲｅとスイッチＳｅを通じて逆積分する２重積
分機能を持たせたものである。
量比例信号である。これらの値は各小周期の１周期Ｔ１
＋Ｔ２，Ｔ３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ１０
＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３，…ごとに出力されてＤ／Ａ
変換器２２でアナログ量に変換されて４〜２０ｍＡなど
の流量出力とされたり、デジタル値のままＭＰＵ２１で
演算されて積算流量値又は瞬間流量値として図示されて
ない液晶表示器などで表示される・ ［第３実施例］図５は本発明の第３実施例で、図３の第
２実施例のＡ／Ｄ変換器２０をコンパレータ３０に置換
え、サンプリング回路５Ｂの積分器５２Ｂに基準電圧Ｖ
ｅを抵抗ＲｅとスイッチＳｅを通じて逆積分する２重積
分機能を持たせたものである。
【００４１】この実施例では前記第２実施例のように一
般的に消費電力が大きいＡ／Ｄ変換器２０を使用せず、
全ての電子回路の能動部分を低消費電力化が可能な素子
例えばＣ−ＭＯＳ素子で構成してある。ＭＰＵ３１は４
ビット又は８ビットの低消費電力タイプのＣ−ＭＯＳ
ＩＣを用いている。
般的に消費電力が大きいＡ／Ｄ変換器２０を使用せず、
全ての電子回路の能動部分を低消費電力化が可能な素子
例えばＣ−ＭＯＳ素子で構成してある。ＭＰＵ３１は４
ビット又は８ビットの低消費電力タイプのＣ−ＭＯＳ
ＩＣを用いている。
【００４２】スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳｅもＣ−
ＭＯＳ ＩＣを使用すれば実質的にこれらの消費電力は
零にできる。また、増幅器５１，５２Ｂやコンパレータ
３０を構成するＵＰアンプも２〜１０μＡ程度で動作さ
せることができる。
ＭＯＳ ＩＣを使用すれば実質的にこれらの消費電力は
零にできる。また、増幅器５１，５２Ｂやコンパレータ
３０を構成するＵＰアンプも２〜１０μＡ程度で動作さ
せることができる。
【００４３】この実施例は省電力化を要求される２線式
電磁流量計又は電池駆動の電磁流量計を実現可能にする
ためのもので、図５の説明では一般の励磁方式で説明し
てあるが、残留磁気励磁方式と組合わせると最も省電力
効果を発揮する実施例である。
電磁流量計又は電池駆動の電磁流量計を実現可能にする
ためのもので、図５の説明では一般の励磁方式で説明し
てあるが、残留磁気励磁方式と組合わせると最も省電力
効果を発揮する実施例である。
【００４４】残留磁気励磁方式で無励磁期間を作る方法
は特開昭６０−２４２３１８号公報に記載してあるので
省略する。図５の第３実施例で、スイッチＳ１，Ｓ２の
タイミングは図４のタイミング図の場合と全く同様であ
るので、図６のタイミング図ではＡ／Ｄ変換に関連する
動作のうち１小周期間だけを示している。
は特開昭６０−２４２３１８号公報に記載してあるので
省略する。図５の第３実施例で、スイッチＳ１，Ｓ２の
タイミングは図４のタイミング図の場合と全く同様であ
るので、図６のタイミング図ではＡ／Ｄ変換に関連する
動作のうち１小周期間だけを示している。
【００４５】スイッチＳｅはサンプリング終了後、ＭＰ
Ｕ３１が出すタイミング信号によってオンし、積分器５
２Ｂの出力信号即ちサンプリング回路５Ｂの出力Ｖ０２
の値が零になってコンパレータ３０が反転すると、これ
をＭＰＵ３１が検知してオフするものである。
Ｕ３１が出すタイミング信号によってオンし、積分器５
２Ｂの出力信号即ちサンプリング回路５Ｂの出力Ｖ０２
の値が零になってコンパレータ３０が反転すると、これ
をＭＰＵ３１が検知してオフするものである。
【００４６】このスイッチＳｅがオンしている期間τを
ＭＰＵ３１内蔵のカウンタでクロックをカウントするこ
とにより、サンプリング回路５Ｂでのサンプル値をデジ
タル量に変換する。
ＭＰＵ３１内蔵のカウンタでクロックをカウントするこ
とにより、サンプリング回路５Ｂでのサンプル値をデジ
タル量に変換する。
【００４７】なお、このカウンタはＭＰＵ３１の外部に
外付けして構成してもよい。スイッチＳ３は積分器５２
ＢのコンデンサＣ１に充電された電荷を放電するための
スイッチである。
外付けして構成してもよい。スイッチＳ３は積分器５２
ＢのコンデンサＣ１に充電された電荷を放電するための
スイッチである。
【００４８】低消費電力タイプのコンパレータ３０を使
用した場合、積分器５２Ｂの出力が零になってからスイ
ッチＳｅがオフするまでに時間を要するため、Ａ／Ｄ変
換終了後の積分器の出力を零とするのにスイッチＳ３が
有用である。
用した場合、積分器５２Ｂの出力が零になってからスイ
ッチＳｅがオフするまでに時間を要するため、Ａ／Ｄ変
換終了後の積分器の出力を零とするのにスイッチＳ３が
有用である。
【００４９】特に入力が過大となり、逆積分の最大時間
以上になった場合、スイッチＳ３でリセットして次の小
周期でのサンプリング動作を零からスタートするのにこ
のスイッチＳ３が不可欠である。
以上になった場合、スイッチＳ３でリセットして次の小
周期でのサンプリング動作を零からスタートするのにこ
のスイッチＳ３が不可欠である。
【００５０】図７の（ｆ），Ｓｅ，Ｓ３は期間Ｔ７又は
Ｔ１４の無励磁期間における図５の第３実施例のＡ／Ｄ
変換動作だけを示したもので、図６の（ｆ），Ｓｅ，Ｓ
３と類似である。
Ｔ１４の無励磁期間における図５の第３実施例のＡ／Ｄ
変換動作だけを示したもので、図６の（ｆ），Ｓｅ，Ｓ
３と類似である。
【００５１】なお、図６と図７におけるＡ／Ｄ変換動作
は図６（ｇ）に示すようにＭＰＵ３１に内蔵又は外付け
のカウンタで計数することでデイジタル値に変換され、
図３の第２実施例のような省費電力の大きい一般的なＡ
／Ｄ変換器２０は用いていない。
は図６（ｇ）に示すようにＭＰＵ３１に内蔵又は外付け
のカウンタで計数することでデイジタル値に変換され、
図３の第２実施例のような省費電力の大きい一般的なＡ
／Ｄ変換器２０は用いていない。
【００５２】Ａ／Ｄ変換された各小周期の値は、前記第
２実施例の場合とまったく同様にＭＰＵ３１で演算処理
されて、微分ノイズを除いた流量比例信号だけが取り出
される。図５の第３実施例は電池動作を目的としたもの
であるため、出力のデジタル量は省費電力の大きい図３
のＤ／Ａ変換器２２でＤ／Ａ変換されることはなく、液
晶表示器などで瞬間流量値や積算流量値として表示され
る。
２実施例の場合とまったく同様にＭＰＵ３１で演算処理
されて、微分ノイズを除いた流量比例信号だけが取り出
される。図５の第３実施例は電池動作を目的としたもの
であるため、出力のデジタル量は省費電力の大きい図３
のＤ／Ａ変換器２２でＤ／Ａ変換されることはなく、液
晶表示器などで瞬間流量値や積算流量値として表示され
る。
【００５３】上記実施例ではサンプリングした微分ノイ
ズを含む積算値Ｖａ１〜Ｖａ６から微分ノイズＶｂを引
算して、流量比例信号だけを取り出しているが、微分ノ
イズＶｂの値は各大周期に１回測定した値をそれぞれ用
いてもよいし、各大周期以前に求めた１０回程度の移動
平均値を測定した値をそれぞれ用いてもよい。
ズを含む積算値Ｖａ１〜Ｖａ６から微分ノイズＶｂを引
算して、流量比例信号だけを取り出しているが、微分ノ
イズＶｂの値は各大周期に１回測定した値をそれぞれ用
いてもよいし、各大周期以前に求めた１０回程度の移動
平均値を測定した値をそれぞれ用いてもよい。
【００５４】微分ノイズＶｂの値としてこのように複数
回の移動平均値を使用すると、励磁期間の数よりも無励
磁期間の数が少ない本発明において、微分ノイズＶｂの
値を求める無励磁期間の数を増やして前記移動平均値の
精度を上げることができるため、結果的に流量計の計測
精度を向上できる利点がある（請求項２の発明）。
回の移動平均値を使用すると、励磁期間の数よりも無励
磁期間の数が少ない本発明において、微分ノイズＶｂの
値を求める無励磁期間の数を増やして前記移動平均値の
精度を上げることができるため、結果的に流量計の計測
精度を向上できる利点がある（請求項２の発明）。
【００５５】また上記各実施例では、大周期の前半と後
半における小周期の数をいずれも３回としたが、２回以
上の複数回とすることが可能である。微分ノイズの大き
さの変動は、電極への付着物の程度又は流体の組成の変
動や薬液注入による濃度の変動で発生するが、これらの
変動は時間的に緩やかであり、励磁の小周期ごと毎回無
励磁期間を作って補償する必要がないためである。
半における小周期の数をいずれも３回としたが、２回以
上の複数回とすることが可能である。微分ノイズの大き
さの変動は、電極への付着物の程度又は流体の組成の変
動や薬液注入による濃度の変動で発生するが、これらの
変動は時間的に緩やかであり、励磁の小周期ごと毎回無
励磁期間を作って補償する必要がないためである。
【００５６】特に残留磁気励磁方式を本発明と組合わせ
た場合（請求項３の発明）、通常の安定した状態では流
量の急激な変化がなく、かつ流体の導電度がほぼ一定に
保たれ、導電度の急変がないので、微分ノイズの変化は
時間的にゆっくりと生じるため、無励磁期間を置く間隔
は長くてよく、１０〜１００回の小周期に１度でよい
が、微分ノイズの変化が急速に生じる場合には２〜５回
の小周期に１回の無励磁期間を置くように前記間隔を可
変にすることが好ましい。
た場合（請求項３の発明）、通常の安定した状態では流
量の急激な変化がなく、かつ流体の導電度がほぼ一定に
保たれ、導電度の急変がないので、微分ノイズの変化は
時間的にゆっくりと生じるため、無励磁期間を置く間隔
は長くてよく、１０〜１００回の小周期に１度でよい
が、微分ノイズの変化が急速に生じる場合には２〜５回
の小周期に１回の無励磁期間を置くように前記間隔を可
変にすることが好ましい。
【００５７】このように２値励磁期間の連続した長さを
適値に決める判断方法として、微分ノイズＶｂの毎回の
値を過去１０〜１００回程度マイコン内のメモリに記憶
しておき、最新の微分ノイズＶｂの値と比較して時間的
変化の程度から判断することができる。
適値に決める判断方法として、微分ノイズＶｂの毎回の
値を過去１０〜１００回程度マイコン内のメモリに記憶
しておき、最新の微分ノイズＶｂの値と比較して時間的
変化の程度から判断することができる。
【００５８】この時間的変化の程度の判断も、最新の微
分ノイズＶｂの１回だけの値とそれ以前の値とから判断
するのでなく、最近の５回程度の微分ノイズＶｂの移動
平均値を、それ以前の過去数１０〜数１００回の移動平
均値と比較すればより安定な判断が精度良く可能とな
る。
分ノイズＶｂの１回だけの値とそれ以前の値とから判断
するのでなく、最近の５回程度の微分ノイズＶｂの移動
平均値を、それ以前の過去数１０〜数１００回の移動平
均値と比較すればより安定な判断が精度良く可能とな
る。
【００５９】また１大周期間内の小周期の数を液体や使
用条件に合わせてあらかじめ設定しておいてもよい。た
とえば水道水では多く、導電度の変動の大きいような薬
液では少なく設定しておくことができる。
用条件に合わせてあらかじめ設定しておいてもよい。た
とえば水道水では多く、導電度の変動の大きいような薬
液では少なく設定しておくことができる。
【００６０】
（１）電気化学的直流ノイズを従来どうり除去でき、さ
らに無励磁期間の微分ノイズを引き算することによっ
て、小周期の励磁を繰り返す通常の間は正負２値の励磁
で微分ノイズが除去できるため、出力応答を従来技術の
３値励磁のように犠牲にすることなく零点の安定性を向
上できる。
らに無励磁期間の微分ノイズを引き算することによっ
て、小周期の励磁を繰り返す通常の間は正負２値の励磁
で微分ノイズが除去できるため、出力応答を従来技術の
３値励磁のように犠牲にすることなく零点の安定性を向
上できる。
【００６１】（２）小周期の２値励磁を繰り返す間は従
来の２値励磁方式と同一の動作であるため、従来技術の
３値励磁方式の１／２の励磁周波数となり、１／ｆ特性
を持つフローノイズに対する特性を従来技術の３値励磁
方式の場合のように犠牲にする必要がない。このため電
池駆動などの低消費電力タイプの電磁流量計のような微
小信号の電磁流量計でもフローノイズ特性が低下しな
い。
来の２値励磁方式と同一の動作であるため、従来技術の
３値励磁方式の１／２の励磁周波数となり、１／ｆ特性
を持つフローノイズに対する特性を従来技術の３値励磁
方式の場合のように犠牲にする必要がない。このため電
池駆動などの低消費電力タイプの電磁流量計のような微
小信号の電磁流量計でもフローノイズ特性が低下しな
い。
【００６２】（３）また請求項２の発明では、上記
（１）（２）の効果に加えて、補償に使う微分ノイズの
値の実質的な精度が向上でき、そのぶん流量計測の精度
が良くなる。
（１）（２）の効果に加えて、補償に使う微分ノイズの
値の実質的な精度が向上でき、そのぶん流量計測の精度
が良くなる。
【００６３】（４）無励磁期間を除く小周期の繰り返し
の間の通常の動作は２値励磁方式であるため、特に請求
項３の発明では請求項１又は２の発明の効果に加えて残
留磁気励磁の省電力効果を最大限に発揮でき省費電力が
極小の電池駆動電磁流量計が実現可能となる。
の間の通常の動作は２値励磁方式であるため、特に請求
項３の発明では請求項１又は２の発明の効果に加えて残
留磁気励磁の省電力効果を最大限に発揮でき省費電力が
極小の電池駆動電磁流量計が実現可能となる。
【図１】本発明の第１実施例のブロック図である。
【図２】図１の第１実施例のタイミングと波形を示す線
図で、（ａ）は励磁電流と差動増幅器４の出力Ｅ１のう
ちの流量比例信号Ｅ１ｓ、（ｂ）は差増幅器４の出力Ｅ
１のうちの微分ノイズＥ１ｎ、（ｃ）はサンプリング回
路５２の出力Ｖａとホールド回路の出力Ｖａ０、（ｄ）
は無励磁期間の微分ノイズのサンプリング出力Ｖｂとホ
ールド出力Ｖｂ０、Ｓ１，…，Ｓ９はそれぞれスイッチ
Ｓ１，…Ｓ９のオン・オフタイミングを示す線図であ
る。
図で、（ａ）は励磁電流と差動増幅器４の出力Ｅ１のう
ちの流量比例信号Ｅ１ｓ、（ｂ）は差増幅器４の出力Ｅ
１のうちの微分ノイズＥ１ｎ、（ｃ）はサンプリング回
路５２の出力Ｖａとホールド回路の出力Ｖａ０、（ｄ）
は無励磁期間の微分ノイズのサンプリング出力Ｖｂとホ
ールド出力Ｖｂ０、Ｓ１，…，Ｓ９はそれぞれスイッチ
Ｓ１，…Ｓ９のオン・オフタイミングを示す線図であ
る。
【図３】本発明の第２実施例のブロック図である。
【図４】図３の第２実施例のタイミングと波形を示す線
図で、（ａ）は励磁電流と差動増幅器４の出力Ｅ１のう
ちの流量比例信号Ｅ１ｓ、（ｂ）は差動増幅器４の出力
Ｅ１のうちの微分ノイズＥ１ｎ、（ｅ）はサンプリング
回路５Ａの出力Ｖ０１、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はスイッチＳ
１，Ｓ２，Ｓ３のオン・オフタイミングを示す線図、Ｐ
１はＭＰＵ２１からの制御信号Ｐ１のタイミングを示す
線図である。
図で、（ａ）は励磁電流と差動増幅器４の出力Ｅ１のう
ちの流量比例信号Ｅ１ｓ、（ｂ）は差動増幅器４の出力
Ｅ１のうちの微分ノイズＥ１ｎ、（ｅ）はサンプリング
回路５Ａの出力Ｖ０１、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はスイッチＳ
１，Ｓ２，Ｓ３のオン・オフタイミングを示す線図、Ｐ
１はＭＰＵ２１からの制御信号Ｐ１のタイミングを示す
線図である。
【図５】本発明の第３実施例のブロック図である。
【図６】図５の第３実施例の励磁の小周期におけるタイ
ミングと波形を示す線図で、（ｆ）は積分器５２Ｂの出
力Ｖ０２、Ｓｅ，Ｓ３はスイッチＳｅ，Ｓ３のオン・オ
フタイミング、（ｇ）はＭＰＵ３１の内部でカウントさ
れるクロックを示す線図である。
ミングと波形を示す線図で、（ｆ）は積分器５２Ｂの出
力Ｖ０２、Ｓｅ，Ｓ３はスイッチＳｅ，Ｓ３のオン・オ
フタイミング、（ｇ）はＭＰＵ３１の内部でカウントさ
れるクロックを示す線図である。
【図７】図５の第３実施例の無励磁期間におけるタイミ
ングと波形を示す線図で、（ｆ）、Ｓｅ、Ｓ３はそれぞ
れ図６の（ｆ）、Ｓｅ、Ｓ３に相当する。
ングと波形を示す線図で、（ｆ）、Ｓｅ、Ｓ３はそれぞ
れ図６の（ｆ）、Ｓｅ、Ｓ３に相当する。
１ 流管 ２ａ、２ｂ 電極 ３ 励磁コイル ４ 差動増幅器 ５ サンプルホールド回路 ５Ａ、５Ｂ サンプリング回路 ６ サンプルホールド回路 ７ 励磁回路 ８ タイミング回路 １０ 差動増幅器 １１ 可変増幅器 ２０ Ａ／Ｄ変換器 ２１、３１ ＭＰＵ ３０ コンパレータ ５２，５２Ａ，５２Ｂ，６２ 積分器 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ
１０，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３， 励磁期間 Ｔ１＋Ｔ２，Ｔ３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ
１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３ 小周期 Ｔ７，Ｔ１４，Ｔ１４′ 無励磁期間 Ｔａ 前半周期 Ｔｂ 後半周期 Ｔａ＋Ｔｂ 大周期 Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６
微分ノイズを含む流量信号 Ｖｂ，Ｖｂ′ 微分ノイズに対応した信号
１０，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３， 励磁期間 Ｔ１＋Ｔ２，Ｔ３＋Ｔ４，Ｔ５＋Ｔ６，Ｔ８＋Ｔ９，Ｔ
１０＋Ｔ１１，Ｔ１２＋Ｔ１３ 小周期 Ｔ７，Ｔ１４，Ｔ１４′ 無励磁期間 Ｔａ 前半周期 Ｔｂ 後半周期 Ｔａ＋Ｔｂ 大周期 Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６
微分ノイズを含む流量信号 Ｖｂ，Ｖｂ′ 微分ノイズに対応した信号
【手続補正書】
【提出日】平成７年９月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、矩形波励磁方式の電磁流量計に
おいて、正の励磁期間（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，）と負の励
磁期間（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）の一つずつを隣接した期間
（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）を正・負２値
励磁の小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）
として、この小周期を複数回くり返した後、前記小周期
の半周期に相当する無励磁期間（Ｔ７）を設けて、前記
小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）の複数
回と前記無励磁期間（Ｔ７）の合計をその前半周期（Ｔ
ａ）とするとともに、負の励磁期間（Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ
１２）と正の励磁期間（Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１３）の一つ
ずつを隣接した期間（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ
１２＋Ｔ１３）を負・正２値励磁の小周期（Ｔ８＋Ｔ
９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）として、この小
周期を複数回くり返した後、前記小周期の半周期に相当
する無励磁期間（Ｔ１４）を設けて、前記小周期（Ｔ８
＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）の複数回と
前記無励磁期間（Ｔ１４）の合計をその後半周期（Ｔ
ｂ）として、前記前半周期（Ｔａ）と後半周期（Ｔｂ）
の合計期間（Ｔａ＋Ｔｂ）を励磁の大周期（Ｔａ＋Ｔ
ｂ）となし、前記大周期の前半周期（Ｔａ）と後半周期
（Ｔｂ）における２値励磁の小周期毎に微分ノイズを含
む流量信号（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ
５，Ｖａ６）を取り出すとともに、前記無励磁期間（Ｔ
７）（Ｔ１４）毎又は前記大周期以前の無励磁期間（Ｔ
１４’）毎に微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖ
ｂ’）を取り出して、前記微分ノイズを含む流量信号
（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）
と前記無励磁期間（Ｔ７）（Ｔ１４）（Ｔ１４’）毎の
微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）に基いて
微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴とす
る電磁流量計である。
に、請求項１の発明は、矩形波励磁方式の電磁流量計に
おいて、正の励磁期間（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，）と負の励
磁期間（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）の一つずつを隣接した期間
（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）を正・負２値
励磁の小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）
として、この小周期を複数回くり返した後、前記小周期
の半周期に相当する無励磁期間（Ｔ７）を設けて、前記
小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）の複数
回と前記無励磁期間（Ｔ７）の合計をその前半周期（Ｔ
ａ）とするとともに、負の励磁期間（Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ
１２）と正の励磁期間（Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１３）の一つ
ずつを隣接した期間（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ
１２＋Ｔ１３）を負・正２値励磁の小周期（Ｔ８＋Ｔ
９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）として、この小
周期を複数回くり返した後、前記小周期の半周期に相当
する無励磁期間（Ｔ１４）を設けて、前記小周期（Ｔ８
＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）の複数回と
前記無励磁期間（Ｔ１４）の合計をその後半周期（Ｔ
ｂ）として、前記前半周期（Ｔａ）と後半周期（Ｔｂ）
の合計期間（Ｔａ＋Ｔｂ）を励磁の大周期（Ｔａ＋Ｔ
ｂ）となし、前記大周期の前半周期（Ｔａ）と後半周期
（Ｔｂ）における２値励磁の小周期毎に微分ノイズを含
む流量信号（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ
５，Ｖａ６）を取り出すとともに、前記無励磁期間（Ｔ
７）（Ｔ１４）毎又は前記大周期以前の無励磁期間（Ｔ
１４’）毎に微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖ
ｂ’）を取り出して、前記微分ノイズを含む流量信号
（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）
と前記無励磁期間（Ｔ７）（Ｔ１４）（Ｔ１４’）毎の
微分ノイズに対応した信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）に基いて
微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを特徴とす
る電磁流量計である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【発明の実施の形態】 ［第１実施例］図１は本発明の第１実施例を示すブロッ
ク図で、図２はその動作を示すタイミングと各部の波形
を示す線図である。
ク図で、図２はその動作を示すタイミングと各部の波形
を示す線図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 矩形波励磁方式の電磁流量計において、 正の励磁期間（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，）と負の励磁期間
（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）の一つずつを隣接した期間（Ｔ１
＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）を正・負２値励磁の
小周期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）とし
て、この小周期を複数回くり返した後、前記小周期の半
周期に相当する無励磁期間（Ｔ７）を設けて、前記小周
期（Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ３＋Ｔ４、Ｔ５＋Ｔ６）の複数回と
前記無励磁期間（Ｔ７）の合計をその前半周期（Ｔａ）
とするとともに、 負の励磁期間（Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ１２）と正の励磁期間
（Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１３）の一つずつを隣接した期間
（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、Ｔ１２＋Ｔ１３）を負
・正２値励磁の小周期（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１１、
Ｔ１２＋Ｔ１３）として、この小周期を複数回くり返し
た後、前記小周期の半周期に相当する無励磁期間（Ｔ１
４）を設けて、前記小周期（Ｔ８＋Ｔ９、Ｔ１０＋Ｔ１
１、Ｔ１２＋Ｔ１３）の複数回と前記無励磁期間（Ｔ１
４）の合計をその後半周期（Ｔｂ）として、 前記前半周期（Ｔａ）と項半周期（Ｔｂ）の合計期間
（Ｔａ＋Ｔｂ）を励磁の大周期（Ｔａ＋Ｔｂ）となし、 前記大周期の前半周期（Ｔａ）と後半周期（Ｔｂ）にお
ける２値励磁の小周期毎に微分ノイズを含む流量信号
（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）
を取り出すとともに、 前記無励磁期間（Ｔ７）（Ｔ１４）毎又は前記大周期以
前の無励磁期間（Ｔ１４’）毎に微分ノイズに対応した
信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）を取り出して、 前記微分ノイズを含む流量信号（Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ
３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）と前記無励磁期間（Ｔ
７）（Ｔ１４）（Ｔ１４’）毎の微分ノイズに対応した
信号（Ｖｂ）（Ｖｂ’）に基いて微分ノイズを除いた流
量信号を取り出すことを特徴とする電磁流量計。 - 【請求項２】複数の無励磁期間毎に取り出した前記微分
ノイズの移動平均値を前記小周期毎の流量信号（Ｖａ
１，Ｖａ２，Ｖａ３，Ｖａ４，Ｖａ５，Ｖａ６）から引
き算して微分ノイズを除いた流量信号を取り出すことを
特徴とする請求溝１記載の電磁流量計。 - 【請求項３】 残留磁気励磁方式を用いたことを特徴と
する請求溝１又は２記載の電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20015995A JP3589507B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20015995A JP3589507B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949749A true JPH0949749A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3589507B2 JP3589507B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=16419776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20015995A Expired - Lifetime JP3589507B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3589507B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19938160A1 (de) * | 1999-08-16 | 2001-04-12 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren |
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
| CN109506742A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计的误差检测电路、误差检测方法以及电磁流量计 |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP20015995A patent/JP3589507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19938160A1 (de) * | 1999-08-16 | 2001-04-12 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren |
| DE19938160C2 (de) * | 1999-08-16 | 2003-11-20 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und Durchflußmeßgerät |
| JP2016206053A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 横河電機株式会社 | フィールド機器 |
| CN109506742A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 阿自倍尔株式会社 | 电磁流量计的误差检测电路、误差检测方法以及电磁流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3589507B2 (ja) | 2004-11-17 |
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