JPH0720575Y2 - Excitation circuit of electromagnetic flowmeter - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、管中を流れる液体に磁
界を印加してその流量を測定する電磁流量計の励磁回路
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exciting circuit of an electromagnetic flow meter which applies a magnetic field to a liquid flowing in a tube to measure its flow rate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の電磁流量計の励磁回路を
図４に示す。同図において、１は後述のコイルに通電さ
せて磁界を発生させる励磁制御信号の向きを切り替える
励磁切替信号を発生する励磁制御信号回路、２はこの励
磁制御信号回路１と後述のスイッチング回路とを電気的
に分離するためのアイソレーション回路、３はスイッチ
ング回路、４は定電流回路、Ｌは液体等の流量を測定す
るために液体が流れる管の上下に配置され定電流回路４
から供給される電流により磁界を発生して液体に印加す
るコイルである。また、スイッチング回路３は４つのス
イッチＳ₁〜Ｓ₄から構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an exciting circuit of a conventional electromagnetic flowmeter of this type. In the figure, 1 is an excitation control signal circuit for generating an excitation switching signal for switching the direction of an excitation control signal for energizing a coil described later to generate a magnetic field, and 2 is the excitation control signal circuit 1 and a switching circuit described later. Isolation circuit for electrical separation, 3 is a switching circuit, 4 is a constant current circuit, and L is a constant current circuit 4 arranged above and below a pipe through which a liquid flows in order to measure the flow rate of the liquid or the like.
It is a coil that generates a magnetic field by an electric current supplied from and applies it to the liquid. The switching circuit 3 is composed of _four switches S _{1 to} S ₄ .

【０００３】この励磁回路は、上記したように、励磁制
御信号回路１とスイッチング回路３とを電気的に分離す
る必要があり、このためフォトカプラ等から構成される
アイソレーション回路２により励磁制御信号回路１とス
イッチング回路３との間が電気的に分離され、この間の
信号は光信号或いは磁気信号等の電気信号以外の信号に
より伝達されるものとなっている。すなわち、励磁制御
信号回路１から出力される励磁切替信号ａ，ｂは、アイ
ソレーション回路２により電気信号→電気信号以外の信
号→電気信号に変換されてスイッチング回路３へ電気信
号（励磁制御信号）ｃ，ｄとして出力され、各スイッチ
Ｓ₁〜Ｓ₄が駆動される。これらのスイッチＳ₁〜Ｓ₄を駆
動する励磁制御信号ｃ，ｄは、一定時間ごとにコイルＬ
に流す電流の方向を替えるようなタイミングで出力され
る。この結果、コイルＬには、図中、上方向から下方向
および下方向から上方向に交互に電流が流れてコイルＬ
から発生する磁界の方向が変化し、この磁界の方向の変
化により管中を流れるの液体の流量が検出されるものと
なっている。図５は、従来の励磁回路の概略の構成を示
したもので、励磁制御信号回路１から送出される励磁切
替信号がａ，ｂの２種類の信号となっているため、これ
を受信してアイソレーションを施しスイッチング回路３
へ電気信号を送出するためのアイソレーション回路がそ
れぞれ２ａ，２ｂの２種類の構成となっている。As described above, this excitation circuit needs to electrically separate the excitation control signal circuit 1 and the switching circuit 3. Therefore, the excitation control signal is generated by the isolation circuit 2 including a photocoupler. The circuit 1 and the switching circuit 3 are electrically separated from each other, and the signal between them is transmitted by a signal other than an electric signal such as an optical signal or a magnetic signal. That is, the excitation switching signals a and b output from the excitation control signal circuit 1 are converted by the isolation circuit 2 into an electric signal → a signal other than the electric signal → the electric signal, and the electric signal (excitation control signal) is sent to the switching circuit 3. It is output as c and d, and the switches S _{1 to} S ₄ are driven. The excitation control signals c and d for driving these switches S _{1 to} S ₄ are coil L at regular time intervals.
It is output at such a timing as to change the direction of the current flowing to the. As a result, the current flows through the coil L alternately from the upper direction to the lower direction and from the lower direction to the upper direction in the drawing, so that the coil L
The direction of the magnetic field generated from the change of the magnetic field changes, and the flow rate of the liquid flowing in the tube is detected by the change of the direction of the magnetic field. FIG. 5 shows a schematic configuration of a conventional excitation circuit. Since the excitation switching signal sent from the excitation control signal circuit 1 is two kinds of signals a and b, it is received and received. Switching circuit 3 with isolation
Isolation circuits for transmitting electric signals to the two types of configurations 2a and 2b, respectively.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】上述した従来の電磁流
量計の励磁回路は、複数のアイソレーション回路を必要
としている。このアイソレーション回路には、通常、フ
ォトカプラやパルストランス等の素子が用いられ、これ
らの素子を動作させるためには比較的大きな電流が必要
となり、この結果、装置を低消費電力化できないという
問題があった。The excitation circuit of the above-mentioned conventional electromagnetic flowmeter requires a plurality of isolation circuits. Elements such as photocouplers and pulse transformers are usually used in this isolation circuit, and a relatively large current is required to operate these elements, resulting in a problem that the device cannot be reduced in power consumption. was there.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本考案は、コイルに通電させて磁界を発生させ
る励磁制御信号を複数のスイッチの一定時間毎の開閉駆
動により切り替える励磁切替信号を出力する励磁制御信
号回路と、この励磁切替信号を電気的に分離するための
アイソレーション処理を行うアイソレーション回路と、
このアイソレーション処理された励磁切替信号を入力し
てこれと同相の同相信号及びこの同相信号と逆相の逆相
信号を出力する制御信号分割回路とを備えたものであ
る。In order to solve such a problem, the present invention proposes an excitation switching signal for switching an excitation control signal for energizing a coil to generate a magnetic field by opening / closing driving a plurality of switches at regular intervals. And an excitation control signal circuit that outputs, and an isolation circuit that performs an isolation process for electrically separating the excitation switching signal,
A control signal division circuit is provided, which receives the isolation-processed excitation switching signal and outputs an in-phase signal having the same phase as that of the excitation switching signal and an opposite-phase signal having an opposite phase to the in-phase signal.

【０００６】[0006]

【作用】制御信号分割回路から出力される同相信号及び
逆相信号により複数のスイッチが開閉制御される。アイ
ソレーション回路においては１種類の励磁切替信号のみ
をアイソレーション処理すれば良く、したがって本考案
の励磁回路では１つのアイソレーション回路のみを備え
れば良い。A plurality of switches are opened / closed by the in-phase signal and the anti-phase signal output from the control signal division circuit. In the isolation circuit, only one type of excitation switching signal needs to be subjected to isolation processing. Therefore, the excitation circuit of the present invention needs to have only one isolation circuit.

【０００７】[0007]

【実施例】次に本考案について図面を参照して説明す
る。図１は、本考案の一実施例を示すブロック図であ
る。同図において、図４の従来の励磁回路と同一部分は
同一符号を付してその説明を省略する。すなわち、図１
は、従来の励磁回路に対して制御信号分割回路５を付加
したものであり、励磁制御信号回路１から出力される１
種類の励磁切替信号ａを受信してアイソレーションを施
しアイソレーション回路２から出力される１種類の励磁
制御信号ｃを制御信号分割回路５において２種類の励磁
制御信号ｅ，ｆに分割してスイッチング回路３へ送出す
るようにしたものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the conventional excitation circuit of FIG. 4 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, FIG.
Is a circuit in which a control signal division circuit 5 is added to the conventional excitation circuit, and 1 is output from the excitation control signal circuit 1.
Switching is performed by receiving one type of excitation switching signal a, performing isolation, and dividing one type of excitation control signal c output from the isolation circuit 2 into two types of excitation control signals e and f in the control signal division circuit 5. The signal is sent to the circuit 3.

【０００８】次に、以上のように構成された励磁回路の
動作を説明する。上記したように、励磁制御信号回路１
から出力される励磁切替信号ａは、フォトカプラまたは
パルストランス等で構成されるアイソレーション回路２
により電気信号→電気信号以外の信号→電気信号に変換
されて電気信号による励磁切替信号ｃとして制御信号分
割回路５へ送出される。ところで、スイッチング回路３
に与えられる励磁制御信号は、上記したように、コイル
Ｌの通電電流の向きが一定時間毎に切り替えられるよう
に制御される。すなわち、或る時点においてスイッチＳ
₁，Ｓ₄を閉成、スイッチＳ₂，Ｓ₃を開放して、電源端子
Ｖ_D→スイッチＳ₁→コイルＬ→スイッチＳ₄→定電流回
路４の方向に通電し、次の時点においてスイッチＳ₁，
Ｓ₄を開放、スイッチＳ₂，Ｓ₃を閉成して、電源端子Ｖ_D
→スイッチＳ₂→コイルＬ→スイッチＳ₃→定電流回路４
の方向に通電するように制御する。Next, the operation of the excitation circuit configured as described above will be described. As described above, the excitation control signal circuit 1
The excitation switching signal a output from the isolation circuit 2 is composed of a photocoupler, a pulse transformer, or the like.
Is converted into an electric signal → a signal other than the electric signal → the electric signal and sent to the control signal division circuit 5 as an excitation switching signal c by the electric signal. By the way, switching circuit 3
As described above, the excitation control signal given to the coil is controlled so that the direction of the current flowing through the coil L is switched at regular time intervals. That is, at some point the switch S
₁ and S ₄ are closed, switches S ₂ and S ₃ are opened, and power is supplied in the direction of power supply terminal V _D → switch S ₁ → coil L → switch S ₄ → constant current circuit 4 S ₁ ,
S ₄ is opened and switches S ₂ and S ₃ are closed, and the power supply terminal V _D
→ switch S ₂ → coil L → switch S ₃ → constant current circuit 4
Control to energize in the direction of.

【０００９】すなわち、スイッチング回路３内の各スイ
ッチＳ₁〜Ｓ₄を制御する励磁制御信号のタイミングは、
図２に示すようなタイミングとなる。したがってこのよ
うな制御タイミングを実現するための制御信号分割回路
５は、後述するように、複数個のインバータ回路により
簡単に構成できる。すなわち、スイッチＳ₁，Ｓ₄を閉成
するタイミングとスイッチＳ₂，Ｓ₃を閉成するタイミン
グとは、丁度逆相のタイミングとなるので、制御信号分
割回路５は、インバータ回路のみで構成できる。こうし
て制御信号分割回路５により分割された励磁制御信号ｅ
は、スイッチＳ₂，Ｓ₃へ、また、励磁制御信号ｆはスイ
ッチＳ₁，Ｓ₄へそれぞれ与えられ、スイッチＳ₁〜Ｓ₄の
開閉が制御される。That is, the timing of the excitation control signal for controlling the switches S _{1 to} S ₄ in the switching circuit 3 is
The timing is as shown in FIG. Therefore, the control signal division circuit 5 for realizing such control timing can be easily configured by a plurality of inverter circuits as described later. That is, since the timing of closing the switches S ₁ and S ₄ and the timing of closing the switches S ₂ and S ₃ are just opposite phases, the control signal dividing circuit 5 can be configured by only an inverter circuit. . The excitation control signal e thus divided by the control signal division circuit 5
Is to the switch S _2, S _3, also, the excitation control signal f is applied respectively to the switches S _1, S _4, the opening and closing of the switches S ₁ to S ₄ is controlled.

【００１０】この結果、コイルＬには、一定時間毎に正
方向，逆方向の電流が交互に流れてコイルＬから発生す
る磁界の向きが切り替わる。そして、この向きが一定時
間毎に切り替えられた磁界がコイルＬの配置された管中
を流れる液体へ印加され液体の流量が検出される。As a result, in the coil L, a forward current and a backward current flow alternately at regular intervals, and the direction of the magnetic field generated from the coil L is switched. Then, the magnetic field whose direction is switched at regular intervals is applied to the liquid flowing in the tube in which the coil L is arranged, and the flow rate of the liquid is detected.

【００１１】次に、図３に、アイソレーション回路２お
よび制御信号分割回路５の構成を示す。図３の（１）
は、フォトカプラＰＣによるアイソレーション回路の構
成例であり、また、図３の（２）はパルストランスＴに
よるアイソレーション回路の構成例である。これらフォ
トカプラＰＣおよびパルストランスＴを動作させるため
には比較的大きな電流を必要とするとともに、実装スペ
ースが大となりコストアップを招来するものである。ま
た、制御信号分割回路５は、インバータ５１〜インバー
タ５３により構成され、インバータ５１からスイッチＳ
₁，Ｓ₄へ出力される励磁制御信号ｆとインバータ５３か
らスイッチＳ₂，Ｓ₃へ出力される励磁制御信号ｅとは、
互いに逆相となっている。なお、この制御信号分割回路
５は低電流で動作し、実装スペースが小となるため、安
価に構成できるものである。Next, FIG. 3 shows the configurations of the isolation circuit 2 and the control signal division circuit 5. Figure 1 (1)
3 is an example of the configuration of the isolation circuit using the photocoupler PC, and FIG. 3B is an example of the configuration of the isolation circuit using the pulse transformer T. A relatively large current is required to operate the photocoupler PC and the pulse transformer T, and the mounting space becomes large, resulting in an increase in cost. The control signal division circuit 5 is composed of inverters 51 to 53, and the inverter 51 to the switch S.
_The excitation control signal f output to ₁ and S ₄ and the excitation control signal e output from the inverter 53 to the switches S ₂ and S ₃ are
The phases are opposite to each other. The control signal division circuit 5 operates at a low current and requires a small mounting space, so that it can be constructed at low cost.

【００１２】このように、この励磁回路は、アイソレー
ション回路数を減らしたため、消費電力の抑制が可能に
なるとともに、コストの低減が可能になる。As described above, in this exciting circuit, since the number of isolation circuits is reduced, power consumption can be suppressed and cost can be reduced.

【００１３】[0013]

【考案の効果】以上説明したように本考案は、アイソレ
ーション処理された励磁切替信号をその同相信号及び逆
相信号に分割し、この分割された同相信号及び逆相信号
により複数のスイッチを開閉制御してコイルから交番磁
界を発生させるようにしたので、励磁切替信号をアイソ
レーション処理するアイソレーション回路の数を低減す
ることが可能となり、励磁回路の低消費電力化・経済化
が可能になるという効果がある。As described above, according to the present invention, the excitation switching signal subjected to the isolation processing is divided into its in-phase signal and anti-phase signal, and a plurality of switches are divided by the divided in-phase signal and anti-phase signal. Since an alternating magnetic field is generated from the coil by controlling the opening and closing of the coil, it is possible to reduce the number of isolation circuits that perform the isolation processing of the excitation switching signal, and it is possible to reduce the power consumption and economy of the excitation circuit. Has the effect of becoming.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案に係る電磁流量計の励磁回路の一実施例
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an exciting circuit of an electromagnetic flow meter according to the present invention.

【図２】上記励磁回路のタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart of the exciting circuit.

【図３】上記励磁回路を構成するアイソレーション回路
及び制御信号分割回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an isolation circuit and a control signal division circuit that form the excitation circuit.

【図４】従来の電磁流量計の励磁回路のブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram of an excitation circuit of a conventional electromagnetic flow meter.

【図５】従来の励磁回路の概略の構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional excitation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 励磁制御信号回路 ２ アイソレーション回路 ３ スイッチング回路 ４ 定電流回路 ５ 制御信号分割回路 Ｌ コイル Ｓ₁〜Ｓ₄ スイッチ ａ，ｃ 励磁切替信号 ｅ，ｆ 励磁制御信号1 excitation control signal circuit 2 isolation circuit 3 switching circuit 4 constant current circuit 5 control signal division circuit L coil S _{1 to} S ₄ switch a, c excitation switching signal e, f excitation control signal

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 液体が流れる管の周囲にコイルを配置さ
せ、複数のスイッチを開閉駆動して一定時間毎に前記コ
イルの通電電流の向きを切り替えることにより磁界の向
きを変化させ、この磁界を前記液体に印加することによ
りその流量値を測定する電磁流量計において、前記コイ
ルに通電させて磁界を発生させる励磁制御信号を切り替
える励磁切替信号を出力する励磁制御信号回路と、この
励磁切替信号を電気的に分離するためのアイソレーショ
ン処理を行うアイソレーション回路と、このアイソレー
ション処理された励磁切替信号を入力してこれと同相の
同相信号及びこの同相信号と逆相の逆相信号を出力する
制御信号分割回路とを備え、前記同相信号および逆相信
号により前記複数のスイッチの開閉を制御するようにし
たことを特徴とする電磁流量計の励磁回路。1. A coil is arranged around a pipe through which a liquid flows, and a plurality of switches are opened / closed to switch the direction of a current flowing through the coil at regular intervals to change the direction of a magnetic field. In an electromagnetic flow meter that measures the flow rate value by applying it to the liquid, an excitation control signal circuit that outputs an excitation switching signal that switches the excitation control signal that energizes the coil to generate a magnetic field, and this excitation switching signal An isolation circuit that performs isolation processing for electrically separating and an excitation switching signal that has been subjected to this isolation processing are input, and an in-phase signal of the same phase as this and an anti-phase signal of the opposite phase of this in-phase signal are input. And a control signal division circuit for outputting, wherein the opening and closing of the plurality of switches is controlled by the in-phase signal and the anti-phase signal. Excitation circuit of electromagnetic flowmeter.