JPH0216415A - Electromagnetic flowmeter - Google Patents
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Abstract
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関し、特に電気化学的ノイズの影
響の除去に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electromagnetic flowmeter, and more particularly to eliminating the effects of electrochemical noise.
第４図は一般的な電磁流量計を示す回路図である。同図
において、１は検出器、２はコイル、３は測定管、４は
変換器、５は励磁回路、６はサンプリング回路、７は出
力回路、８はタイミング発生器、９は電源回路、Ａ１−
Ａ３は増幅器、ＴＡＴＢ、ＴＣは配管３からの信号起電
力を入力するための入力端子、ＴＸ、ＴＹはコイル２に
励磁電流を流すための出力端子である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a general electromagnetic flowmeter. In the figure, 1 is a detector, 2 is a coil, 3 is a measurement tube, 4 is a converter, 5 is an excitation circuit, 6 is a sampling circuit, 7 is an output circuit, 8 is a timing generator, 9 is a power supply circuit, A1 −
A3 is an amplifier, TATB and TC are input terminals for inputting the signal electromotive force from the pipe 3, and TX and TY are output terminals for passing an exciting current through the coil 2.
次に動作について説明する。励磁回路５はコイル２に一
定電流を流し、測定管３の流体に磁界を発生させ、流体
はこれにより信号起電力を生じ、従って、端子ＴＡ、Ｔ
Ｂに接続された測定管３の電極部に信号起電力を生じる
。測定管３からの信号起電力は増幅器Ａ１〜Ａ３で増幅
され、サンプリング回路６でタイミング発生器８からの
タイミング信号によりサンプルされ、流量信号として出
力回路７から出力される。Next, the operation will be explained. The excitation circuit 5 passes a constant current through the coil 2 and generates a magnetic field in the fluid in the measuring tube 3, which causes a signal electromotive force to be generated and therefore at the terminals TA, T.
A signal electromotive force is generated at the electrode section of the measuring tube 3 connected to B. The signal electromotive force from the measuring tube 3 is amplified by amplifiers A1 to A3, sampled by a sampling circuit 6 according to a timing signal from a timing generator 8, and output from an output circuit 7 as a flow rate signal.
第５図はサンプリング回路６を詳細に示す回路図である
。同図において、Ａ４〜Ａ６はインピーダンス変換器、
Ａ７は差動増幅器、Ｓｌ、Ｓ２はサンプリング用スイッ
チ、Ｒ１，Ｒ２はサンプリング用抵抗、Ｃ１，Ｃ２はサ
ンプリング用コンデンサ、Ｒ４へＲ７は差動増幅器Ａ７
の出力レベルを調整する抵抗である。インピーダンス変
換器Ａ４から出力される信号起電力は、正し・ベルの場
合はスイッチＳ２によりサンプリングされ、負レベルの
場合はスイッチＳ１によりサンプリングされ、差動増幅
器Ａ７から正レベルの流量信号として出力される。FIG. 5 is a circuit diagram showing the sampling circuit 6 in detail. In the same figure, A4 to A6 are impedance converters,
A7 is a differential amplifier, Sl and S2 are sampling switches, R1 and R2 are sampling resistors, C1 and C2 are sampling capacitors, and R7 to R4 is a differential amplifier A7
This is a resistor that adjusts the output level. The signal electromotive force output from the impedance converter A4 is sampled by the switch S2 in the case of a positive level, and is sampled by the switch S1 in the case of a negative level, and is output as a positive level flow signal from the differential amplifier A7. Ru.
しかしながら、従来のサンプリング回路は、第６図に示
す電気化学的ノイズの影響を除去できない。同図におい
て、Ｓｌは入力信号（信号起電力）波形、Ｓ２は電気化
学的ノイズの波形である。このように、電気化学的ノイ
ズは入力信号のベース電位に変化を与える。入力信号の
ベース電位が時系列的に変化すると、例えばサンプリン
グ間隔Ｔの間にｅｌの変化があった場合の出力０ＵＴＩ
は、０ＵＴＩ ＝Ｓａ＋ Ｓｍ＋ ｅ １ ・・・
１１）となり、ｅｌだけ出力は小さくなる。（１７式で
、ＳＡｌは正の入力信号のサンプリングレベル、Ｓ□は
負の入力信号のサンプリングレベルである。同様に、第
６図中Ｃ２の変化となった場合の出力０ＵＴ２は、
０ＵＴ２＝ＳＡｌ−８Ｂ１＋ｅ２・・・・（１）となり
、Ｃ２だけ出力が大きくなる。結果として出力のハンチ
ング現象をきたすことになる。However, conventional sampling circuits cannot eliminate the effects of electrochemical noise shown in FIG. In the figure, Sl is an input signal (signal electromotive force) waveform, and S2 is an electrochemical noise waveform. Thus, electrochemical noise causes changes in the base potential of the input signal. When the base potential of the input signal changes over time, for example, if el changes during the sampling interval T, the output 0UTI
is 0UTI=Sa+Sm+e1...
11), and the output becomes smaller by el. (In Equation 17, SAl is the sampling level of the positive input signal, and S□ is the sampling level of the negative input signal.Similarly, the output 0UT2 in the case of change of C2 in Fig. 6 is 0UT2=SAl -8B1+e2 (1), and the output increases by C2.As a result, an output hunting phenomenon occurs.
上記誤差ｅｌ、ｅ２は、サンプリング時定数（ＣＩＲｌ
、Ｃ２Ｒ２）や励磁周波数を改善することによって小さ
くすることは可能であるが、本質的に取り除くことはで
きない。特に、ベース電位が突発的に変化した場合など
においては、増幅器Ａ１〜Ａ３、インピーダンス変換器
Ａ４（第４図、第５図参照）の飽和をまねき、流量とは
何の関係もない信号をサンプリングすることとなる。The above errors el and e2 are the sampling time constant (CIRl
, C2R2) or by improving the excitation frequency, but it cannot essentially be eliminated. In particular, if the base potential suddenly changes, this may cause saturation of amplifiers A1 to A3 and impedance converter A4 (see Figures 4 and 5), and samples a signal that has nothing to do with the flow rate. I will do it.
このような課題を解決するために本発明は、矩形波また
は正弦波状に励磁電流を励磁コイルに流し、励磁電流に
よって形成される磁界と流体の流れとによって発生する
信号起電力を励磁電流の信号に同期してサンプリングし
、サンプリングした信号起電力を増幅して流量信号とす
る電磁流量計において、信号起電力に重畳するノイズが
所定レベルを越えると信号起電力のサンプリングを禁止
する禁止回路を設けるようにしたものである。In order to solve such problems, the present invention allows an excitation current to flow in a rectangular or sinusoidal waveform to an excitation coil, and converts a signal electromotive force generated by a magnetic field formed by the excitation current and a fluid flow into a signal of the excitation current. In an electromagnetic flowmeter that samples the signal electromotive force in synchronization with the flow rate signal and amplifies the sampled signal electromotive force as a flow signal, a prohibition circuit is installed that prohibits sampling of the signal electromotive force when the noise superimposed on the signal electromotive force exceeds a predetermined level. This is how it was done.
本発明による電磁流量計においては、電気化学的ノイズ
の影響のない安定な流量信号を得ることができる。In the electromagnetic flowmeter according to the present invention, a stable flow signal without the influence of electrochemical noise can be obtained.
第１図は、本発明による電磁流量計のサンプリング回路
の一実施例を示す回路図である。同図において、Ａ８．
Ａ９は比較器、ＡＩＯ，Ａｌｌはアンド回路、Ｑ１〜Ｑ
３はトランジスタ、Ｄｌ。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a sampling circuit of an electromagnetic flowmeter according to the present invention. In the figure, A8.
A9 is a comparator, AIO, All are AND circuits, Q1 to Q
3 is a transistor, Dl.
Ｄ２はダイオード、Ｃ３はコンデンサ、Ｒ８へＲ１１は
抵抗、Ｅｌは基準電圧ｅを発生する基準電源であり、こ
れらは禁止回路を構成する。D2 is a diode, C3 is a capacitor, R8 and R11 are resistors, and El is a reference power source that generates a reference voltage e, and these constitute an inhibition circuit.
次に、動作について説明する。インピーダンス変換器Ａ
４から差動増幅器Ａ７までの動作は従来と同様であるの
で、その説明を省略し、比較器Ａ８からアンド回路Ａｌ
ｌまでの動作について説明する。コンデンサＣ３と抵抗
Ｒ８は入力信号のベース電位（第６図参照）の変化をと
らえるものである。まず、ベース電位が正の方向に大き
く変化した場合、大きな正レベルｅｘが比較雅人８およ
びＡ９に入力される。この大きな正レベルａｘが電圧ｅ
より大きい（ｅｘ＞ｅ）場合、比較器Ａ８は負の電圧を
出力し、トランジスタＱｌのベース電位はダイオードＤ
１を介してゼロ電位となり、トランジスタＱｌはオフと
なる。一方、比較器Ａ９は正の電圧を出力し、トランジ
スタＱ２をオンしようとするが、トランジスタＱｌがオ
フであるのでオンとならず、トランジスタＱ１のコレク
タ電位は高電位ＶＣＣとなる。これによりトランジスタ
Ｑ３はオンとなり、アンド回路ＡＩＯおよびＡｌｌには
ｒＯＪレベルの信号が入力され、スイッチＳ１およびＳ
２はオフとなる。すなわち、ベース電位が正の方向に大
きく変化した場合にはスイッチＳ１およびＳ２はオフと
なり、差動増幅器Ａ７はその出力値をホールドする。Next, the operation will be explained. Impedance converter A
Since the operations from comparator A8 to differential amplifier A7 are the same as conventional ones, their explanation will be omitted.
The operation up to l will be explained. Capacitor C3 and resistor R8 detect changes in the base potential of the input signal (see FIG. 6). First, when the base potential changes significantly in the positive direction, a large positive level ex is input to comparison Masato 8 and A9. This large positive level ax is the voltage e
If ex>e, comparator A8 outputs a negative voltage, and the base potential of transistor Ql is equal to that of diode D.
1, the potential becomes zero, and the transistor Ql is turned off. On the other hand, comparator A9 outputs a positive voltage and attempts to turn on transistor Q2, but since transistor Ql is off, it does not turn on, and the collector potential of transistor Q1 becomes high potential VCC. As a result, transistor Q3 is turned on, and a signal at the rOJ level is input to AND circuits AIO and All, and switches S1 and S
2 is off. That is, when the base potential changes significantly in the positive direction, switches S1 and S2 are turned off, and differential amplifier A7 holds its output value.
次に、ベース電位が負の方向に大きく変化した場合、大
きな負レベル−ｅｙ （ｅｙ＞０）が比較器Ａ８および
Ａ９に入力される。この大きな負レベル−ｅｙが電圧−
〇以下（ｅｙ＞ｅつまり−ｅ）ｌ＜−ｅ））の場合、比
較器Ａ８は正の電圧を出力し、トランジスタＱｌはオン
となる。一方、比較器Ａ９は負の電圧を出力し、トラン
ジスタＱ２をオフとする。従って、トランジスタＱ１の
コレクタ電位は高電位■ｃｃとなる。これによりトラン
ジスタＱ３はオンとなり、アンド回路ＡＩＯおよびＡｌ
ｌには「Ｏ」レベルの信号が入力され、スイッチＳ１お
よびＳ２はオフとなる。すなわち、ベース電位が負の方
向に大きく変化した場合にはスイッチＳ１およびＳ２は
オフとなり、差動増幅器Ａ７はその出力値をホールドす
る。Next, when the base potential changes significantly in the negative direction, a large negative level -ey (ey>0) is input to comparators A8 and A9. This large negative level -ey is the voltage -
In the case of 0 or less (ey>e, that is, -e)l<-e), the comparator A8 outputs a positive voltage, and the transistor Ql is turned on. On the other hand, comparator A9 outputs a negative voltage, turning off transistor Q2. Therefore, the collector potential of the transistor Q1 becomes the high potential ■cc. This turns on transistor Q3, and AND circuit AIO and Al
An "O" level signal is input to the switch S1, and the switches S1 and S2 are turned off. That is, when the base potential changes significantly in the negative direction, switches S1 and S2 are turned off, and differential amplifier A7 holds its output value.
次に、入力信号のベース電位が正方向にも負方向にも大
きく変化しない場合、すなわちｅＸ＜８あるいは−ｅｙ
＞−ｅの場合の動作について述べる。この場合、比較器
Ａ８は正の電圧、比較器Ａ９は正の電圧を出力し、トラ
ンジスタＱｌとＣ２はオンとなり、トランジスタＱ１の
コレクタ電位は「０」となり、トランジスタＱ３のコレ
クタ電位は「１」となる。これにより、アンド回路Ａ１
０、Ａｌｌの一方の入力端には「１」が入力される。ア
ンド回路ＡＩＯ，Ａｌｌの他方の入力端にはサンプリン
グクロックａ、ｂが入力されているので、サンプリング
クロックａ、ｂのタイミングでスイッチＳＬ、Ｓ２はオ
ンとなり、インピーダンス変換器Ａ４の出力電圧がサン
プルホールド回路に入力され、その電圧が保持される。Next, if the base potential of the input signal does not change significantly in either the positive or negative direction, that is, eX<8 or -ey
The operation in the case of >-e will be described. In this case, comparator A8 outputs a positive voltage, comparator A9 outputs a positive voltage, transistors Ql and C2 are turned on, the collector potential of transistor Q1 becomes "0", and the collector potential of transistor Q3 becomes "1". becomes. As a result, AND circuit A1
“1” is input to one input terminal of “0” and “All”. Since the sampling clocks a and b are input to the other input terminals of the AND circuits AIO and All, the switches SL and S2 are turned on at the timing of the sampling clocks a and b, and the output voltage of the impedance converter A4 is sampled and held. It is input to the circuit and its voltage is held.
このようにして、差動増幅器Ａ７の出力電圧は、ベース
電位の変化がｅｘ＜ｅあるいは−ｅｙ＞−ｅの小さい範
囲であれば、サンプリングクロックａ、ｂのタイミング
でサンプルされる。In this way, the output voltage of the differential amplifier A7 is sampled at the timing of the sampling clocks a and b if the change in the base potential is within a small range of ex<e or -ey>-e.
第２図は本発明による電磁流量計の他の実施例を示す回
路図で、１１はＣＰＵ、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は入
出力部であり、同図において第１図および第４図と同一
部分又は相当部分には同一符号が付しである。第２図の
電磁流量計は前述したベース電位の変化の大きさをソフ
トウェアで判断しようとするものであり、その動作を第
３図のフローチャートで説明する。まず、ベース電位を
Ａ／Ｄ変換器１２を介してサンプリングしくステップ２
１）、前回サンプリングした値と今回の値からベース電
位の傾きを求める（ステップ２２）。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the electromagnetic flowmeter according to the present invention, in which 11 is a CPU, 12 is an A/D converter, and 13 is an input/output section. Identical or equivalent parts to those in the figures are given the same reference numerals. The electromagnetic flowmeter shown in FIG. 2 uses software to judge the magnitude of the change in the base potential described above, and its operation will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step 2, the base potential is sampled via the A/D converter 12.
1) Find the slope of the base potential from the previous sampled value and the current value (step 22).
次に、その傾きが正あるいは負の上限値を越えているか
否かを判断しくステップ２３．２４）、正あるいは負の
上限値を越えている場合には出力値をホールドする（ス
テップ２５）。正および負の上限値を越えていない場合
にはステップ２１に戻り、再び同じ動作を繰り返す。Next, it is determined whether the slope exceeds the positive or negative upper limit (steps 23 and 24), and if it exceeds the positive or negative upper limit, the output value is held (step 25). If the positive and negative upper limits are not exceeded, the process returns to step 21 and the same operation is repeated again.
以上説明したように本発明による電磁流量計は、信号起
電力に重畳するノイズが所定レベルを越えた場合に信号
起電力のサンプリングを禁止する禁止回路を設けたこと
により、信号起電力に重畳する所定レベル以上のノイズ
がサンプルされることを防止できるので、上記ノイズの
影響を除去できる効果がある。As explained above, the electromagnetic flowmeter according to the present invention is provided with a prohibition circuit that prohibits sampling of the signal electromotive force when the noise superimposed on the signal electromotive force exceeds a predetermined level. Since it is possible to prevent noise above a predetermined level from being sampled, there is an effect that the influence of the above noise can be removed.
第１図は本発明による電磁流量計の一実施例を示す回路
図、第２図は本発明による電磁流量計の他の実施例を示
す回路図、第３図は第２図の回路の動作を説明するため
のフローチャート、第４図は一般的な電磁流量計を示す
回路図、第５図は従来のサンプリング回路を示す回路図
、第６図は入力信号のベース電位変化の影響を示す波形
図である。
Ａ４〜Ａ６インピーダンス変換器、Ａ７・・・差動増幅
器、Ａ８．Ａ９・・・比較器、ＳＬ、Ｓ２・・・サンプ
リング用スイッチ、Ｒ１，Ｒ２・・・サンプリング用抵
抗、Ｃ１，Ｃ２・・・サンプリング用コンデンサ、Ｒ４
−Ｒ１１・・・抵抗、ＡＩＯ，Ａｌｌ・・・アンド回路
、Ｑ１〜Ｑ３・・・トランジスタ、ＤＩ、Ｄ２・・・ダ
イオード、Ｃ３・・・コンデンサ、Ｅｌ・・・基準電源
。Fig. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the electromagnetic flowmeter according to the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the electromagnetic flowmeter according to the invention, and Fig. 3 is an operation of the circuit shown in Fig. 2. Figure 4 is a circuit diagram showing a general electromagnetic flowmeter, Figure 5 is a circuit diagram showing a conventional sampling circuit, and Figure 6 is a waveform showing the influence of base potential changes on the input signal. It is a diagram. A4-A6 impedance converter, A7...differential amplifier, A8. A9... Comparator, SL, S2... Sampling switch, R1, R2... Sampling resistor, C1, C2... Sampling capacitor, R4
-R11...Resistor, AIO, All...AND circuit, Q1-Q3...Transistor, DI, D2...Diode, C3...Capacitor, El...Reference power supply.
Claims (1)
前記励磁電流によって形成される磁界と流体の流れとに
よって発生する信号起電力を前記励磁電流の信号に同期
してサンプリングし、サンプリングした信号起電力を増
幅して流量信号とする電磁流量計において、前記信号起
電力に重畳するノイズが所定レベルを越えると前記信号
起電力のサンプリングを禁止する禁止回路を備えた電磁
流量計。An excitation current is passed through the excitation coil in a rectangular or sinusoidal manner,
An electromagnetic flowmeter that samples a signal electromotive force generated by a magnetic field formed by the excitation current and a fluid flow in synchronization with a signal of the excitation current, and amplifies the sampled signal electromotive force to generate a flow rate signal, An electromagnetic flowmeter comprising a prohibition circuit that prohibits sampling of the signal electromotive force when noise superimposed on the signal electromotive force exceeds a predetermined level.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16491888A JPH0216415A (en) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | Electromagnetic flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16491888A JPH0216415A (en) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | Electromagnetic flowmeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0216415A true JPH0216415A (en) | 1990-01-19 |
Family
ID=15802327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16491888A Pending JPH0216415A (en) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | Electromagnetic flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0216415A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093267A (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Yamatake Corp | Electromagnetic flowmeter |
| JP2010020674A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Tokai Rika Co Ltd | Touch sensor device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS615421B2 (en) * | 1978-08-30 | 1986-02-18 | Matsushita Electric Works Ltd |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP16491888A patent/JPH0216415A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS615421B2 (en) * | 1978-08-30 | 1986-02-18 | Matsushita Electric Works Ltd |
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| JP2007093267A (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Yamatake Corp | Electromagnetic flowmeter |
| JP2010020674A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Tokai Rika Co Ltd | Touch sensor device |
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