JPS6225218A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電磁流量計に係り、特に雑音特性の改良をし
た電磁流量計に関する。

〈従来の技術〉 第３図は従来の電磁流量計の構成を示すブロック図であ
る。

ｌＯは被測定流体を流す導管であり、その内面に１対の
電極１１ａ、　ｌｌｂが対向して設けられている。

励磁コイル１２ａ、　１２ｂは直列に接続され励磁回路
１３より励磁電流Ｉｆが流され導管中の被到定流体Ｋｍ
場Ｂを印加する。

電極１１ａ、　ｌｌｂ間に発生した電圧は前置増幅器１
４で増幅され、サンプル演算回路１５に入力される。

サンプル演算回路１５にはサンプリングスイッチＳＷ１
．　ＳＷ２が含まれ、前置増幅器１４の出力端と接続さ
れている。サンプリングスイッチＳＷ１はタイミング信
号発生回路１６からのタイミング信号Ｓ１で開閉され、
サンプリングスイッチＳＷ２はタイミング信号Ｓ２で開
閉される。

また、励磁回路１３はタイミング信号発生回路１６から
の制御信号５３ＶＣより制御され正、ゼロ、負。

ゼロの缶状ＬＭを繰り返す励磁電流ｒ、になる様に制御
される。

サンプル演算回路１５はサイプリングされた各すンプル
値を演算しその結果を出力回路１７に出力する。出力回
路１７はサンプル演算回路１５の出力を平渭し、例えば
４〜２０ｍＡの統一電流の信号に変換して出力端１８に
出力する。

次に、以上の如く構成された電磁流量計の信号処理に関
して信号電圧と同一周波数の雑音が混入した場合につい
て第４図を参照して説明する。

第４図（イ）は電極１１ａ、　ｌｌｂ　ｎ５　Ｋ励磁電
流■、と同じ波形の信号電圧Ｖに信号電圧■とは同じ周
波数のＳ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ雑音電圧
ｖｎが重畳しているときの電圧波形を示している。この
電極間の電圧は、タイミング信号発生回路１６からのタ
イミング信号８１．８２（第４図（ｃｉ）。

（ハ））Ｋよりスイッチｓｗ１．５ｗ２ｔ−オンとして
、サンプルされる。この場合に、各タイミング、、　ｔ
／。

ｔ′およびｔ５でサンプリングされるサンプル電圧ｅ／
ａ。

へ、ｅ≦およびＣ≦は、ｖｎｌｆ：雑音電圧ｖｎの最大
値。

Ｖｏ′２を雑音電圧がゼロをクロスする附近の電圧（は
ぼゼロ）とすれば、 ｅａ＝ｖ、＋ｖｎ１（１） ｅｂ＝Ｏ＋ｖｎ２（２） ｅ　　＝−ｖ、　−ｖｎｌ　　　　　　　　　　　　　
　（３）ｃｄ＝０＋ＶｒＩ２（４） となる。

サンプル演算回路１５は、各電圧ｅ／、　ＣＩ）、　ｅ
二および、／に対して次の演算を実行して、出方ｅ′と
して出力する。

６ｏ−−Ｔ−（６ａ−弓一弓＋　６’）　　　　（５）
（１）〜（４）を（５）弐に代入すると、弓＝　ｖ３＋
　（ｖｎｌ−ｖｎ′２）　　　　　（６）となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ゼロであるので、出力ｅ（、はほぼ雑音電圧■。０最犬
値に相当する値ｖｎ１を誤差とする最大誤差を生ずる。

以上は信号電圧と同じ周波数の雑音電圧が信号電圧に混
入した場合であるが、信号電圧と異なる周波数の雑音は
す／ブリング後、（雑音電圧の周波数−信号電圧の周波
数）の差周波数のビート成分となる。出力回路１７には
ローパスフィルタが含まれているので、このビート成分
はビート周波数が大きくなるほど出力される雑音電圧は
小“さくなり、−問題は小さいが、信号電圧と同一の周
波数成分付近の雑音電圧はど誤差が大きくなる問題があ
る。

く問題点を解決するための手段〉 この発明は、以上の如きランダム雑音のうち信号と同−
周波数近くの成分の影響を減少させるため、第１励磁、
第１非励磁、この第１励磁とは逆極性の第２励磁、第２
非励磁の各励磁の状態を繰り返し、各状態において電極
間に発生する電圧をサンプリングして演算処理をする＊
磁流１計において、サンプリングを励磁状態から非励磁
状態に移行する期間の各サンプリングの間隔を非励磁状
態から励磁状態に移行す羞期間の各サンプリングの間隔
より短かく選定し、第１励磁と非励磁の電圧差と第２非
励磁と励磁の電圧差との差電圧全実質的に演算するよう
に構成したものである。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。尚
、従来技術と同一の機能を有する部分には同一符号を付
して適宜に説明を省略する。

第１図において、前置増幅器１４の出力端はサンプル演
算回路１９の入力端に接続されている。ｌノサンプル演
算回ｖｌ＆１９のサンプリングスイッチＳＷＩ　−８Ｗ
２はタイミング信号発生回路２０からのタイミンる電圧
とこの電圧をサンプリングするタイミング信号Ｓ４．　
Ｓ５との関係は第２図に示しである。図に示す様に、正
励磁での信号電圧が安定した時点【、正励磁に近接しこ
の正励磁期間を経過した後の非励磁の時点ｔ６、この非
励磁期間全経過した後の負励磁期間の信号電圧が安定し
た時点ｔ、この負励磁期間に近接しこの負励磁期間を経
過した後の非励磁の時点ｔｄの各時点で電極間に発生す
る電圧をサンプリングする。時点ｔａＮｔ６間の期間、
時点ｔｃ１を間の期間を各々Ｔ　時点１．１　　間の期
間をＴ２とｄ　　　　　　　　　　　　　　　Ｉ　Ｉ　
　　　　　ｂ　　Ｃすれば、Ｔ２〉Ｔｏの関係にある。

以上の状聾（おいて、各時点ｔａ、　ｔｂ　、　Ｌｃ、
　ｆ、１でサンプリングされるサンプル電圧ｅａ、　ｅ
）、　、　ｅｃおよびＣ８は、 ｅ　ａ　＝ｖ　ｓ　”　ｖｎ　１（７）１！ｂ＝＋＝　
ｏ　＋　Ｖ、２　　　　　　　　　　　　　　（８）ａ
　　＝　−Ｖ、　−Ｖ、１（ｇ） ｅｄ＝　ｏ　−Ｖｎ２＋１１１ となる。

サンプル演算回路１９は、各電圧ｅ　ａ　１　ｅ　ｂｒ
　ｅ　ｃおよびｅ、に対して次の演算を実行して、出力
ｅ。として出力する。

ｅ　ｏ　＝、　（ｅ　ａ　”’　ｅ　ｂ”’　ｅ　ｃ＋
ｅｄ）　　　　　ＩＩ’）（７）〜（ト）式をα力式に
代入すると、ｅ　夕ｖ十−（ｖｏｌ−ｖｎ２）　　　　
　　　　（２）ＯＳ　　２ となる、この場合には、第２図から判るようにサンプリ
ングの時点ｔ、とｔｂ、ｔ、とｔｄは各々接近している
ので雑音電圧Ｖ。１とｖｎ２の値はほぼ等しくゼロに近
い値である。

従って、（２）式はｅ＃ｖとなり雑音電圧ＶけほぼＯａ 除去される。

なお、雑音電圧Ｖの位相が信号電圧■に対してほぼ９０
°ずれている場合にも雑音電圧Ｖがほぼゼロ附近く来る
ので発生する雑音電圧はわずかである。

また、サンプリング後の演算処理はマイクロプロセッサ
により実行しても良い。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明した様に、末完明忙
よれば、ランダム雑音のうち信号電圧と同一周波数附近
の成分の影響を減少させることができるので、信頼性の
高い電ｌｉ！１流量計が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第２図は第１図の実施例の動作を説明するタイミング図
、第３図は従来の電磁流量計の構成を示すブロック図、
第４図は第３図における電磁流量計の動作を説明するタ
イミング図である。 １１ａ、　１ｌｂ−電極、１２ａ、　１２ｂ−・・励磁
コイル、１３・・・励磁回路、１５．１９・・・サンプ
ル演算回路、１６．２０・・・タイミング信号発生回路
、１７・・・出力回路、■・・・信号電圧、■・・・雑
音電圧、ｓｌ、　ｓ２．　ｓ４．　ｓ５・・・タイミン
グ信号。 第１図 第Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１励磁、第１非励磁、前記第１励磁とは逆極性の第２
   励磁、第２非励磁の各励磁の状態を繰り返し、各状態に
   おいて電極間に発生する電圧をサンプリングして演算処
   理をする電磁流量計において、前記サンプリングを励磁
   状態から非励磁状態に移行する期間の各サンプリングの
   間隔を非励磁状態から励磁状態に移行する期間の各サン
   プリングの間隔より短かく選定し、第１励磁と非励磁の
   電圧差と第２非励磁と励磁のサンプリング電圧差との差
   電圧を実質的に演算することを特徴とした電磁流量計。