專利名稱：電磁流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁流量計，更具體地說，涉及一種能夠降低勵磁電路功耗的電磁流量計。
背景技術：
如圖8所示，現有技術的電磁流量計的勵磁電路由DC電源E、與該DC電源E并聯連接的電容器C以及勵磁線圈COIL構成。在圖中，Q1至Q4表示開關元件(每一個開關元件均由FET構成)，D1至D4表示以與從DC電源E流出的電流相反的方向并聯連接到開關元件Q1至Q4上的寄生二極管。由于寄生二極管D1至D4是在各個FET的制造過程中被形成于封裝之內的，因此，不能夠將它們拆下。
開關元件Q1、Q2為FET，其當被供給第二參考電壓且接地到電壓V2時進行操作。開關元件Q3、Q4為FET，其當被供給電壓V1且接地到第三參考電壓時進行操作。在串聯連接的電阻R1和齊納二極管ZD1的中點產生電壓V1，所述電阻R1和齊納二極管ZD1串聯連接后與DC電源E并聯連接；在串聯連接的齊納二極管ZD2與電阻R2的中點產生電壓V2，所述齊納二極管ZD2與電阻R2串聯連接后與DC電源E并聯連接。
DC電源E的一端(正極側)通過開關元件Q1連接到勵磁線圈COIL的一端13上。該端13通過開關元件Q3連接到DC電源E的另一端(負極側)上。
勵磁線圈COIL的另一端14連接到第一參考電壓，并且也與勵磁電流的檢測電阻R11的一端連接。此外，DC電源E的一端(正極側)通過開關元件Q2與檢測電阻R11的另一端15連接。該另一端15通過開關元件Q4與DC電源E的另一端(負極側)連接。
參考標號T1與T2表示用于控制開關元件Q1和Q2(它們當被供給第二參考電壓且接地到電壓V2時進行操作)的ON/OFF操作的定時信號。將這些定時信號分別通過電阻R3和R5、諸如光電耦合器等的隔離器P1和P2以及波形整形電路B1和B2供給到開關元件Q1與Q2的控制電極(FET的柵極)上。隔離器P1與P2為對具有不同參考電壓的定時信號T1、T2的基準進行轉換的絕緣電路，它們經由電阻R4與R6被供給第二參考電壓且接地到電壓V2。
參考標號T3與T4表示用于控制開關元件Q3和Q4(它們當被供給電壓V1且接地到第三參考電壓時進行操作)的ON/OFF操作的定時信號。將這些定時信號分別經由電阻R7和R9、諸如光電耦合器等的隔離器P3和P4以及波形整形電路B3和B4供給到開關元件Q3與Q4的Q控制電極(FET的柵極)上。隔離器P3與P4為對具有不同參考電壓的定時信號T3、T4的基準進行轉換的絕緣電路，它們分別經由電阻R8與R10被供給電壓V1且接地到第三參考電壓。
在正勵磁期間和負勵磁期間，勵磁電流交替地以相反方向流經勵磁電流檢測電阻R11。因此，對應于正勵磁期間和負勵磁期間，會在接地到第一參考電壓的一端14和另一端15之間產生與勵磁電流成比例的正或負參考電壓VREF。
參照圖9，將描述控制電路的配置和操作，該控制電路用于產生對開關元件Q1至Q4進行ON/OFF控制的定時信號T1至T4。
參考標號11表示對正勵磁期間和負勵磁期間進行控制的勵磁定時發生電路，其產生預定勵磁周期的矩形波。其直接輸出作為定時信號T4被供給到開關元件Q4中，通過反相器G3的反相輸出作為定時信號T3被供給到開關元件Q3中。
參考標號12表示勵磁控制電路。在該電路中，將與勵磁電流成比例且為正或負的參考電壓VREF供給到磁滯比較器CMP的負輸入端。將磁滯比較器CMP的輸出供給到與門G1、G2中，此外還將其輸出通過正反饋電阻R11、R12的分壓電路反饋到磁滯比較器CMP的正輸入端。參考標號Vs表示連接在電阻R11與地(用作第一參考電壓)之間的參考DC電源(參考電壓Vs)。
磁滯比較器CMP的操作方式如下當參考電壓VREF的絕對值上升到大于參考電壓Vs、且進一步上升到大于由正反饋電阻R11、R12確定的并且相當于磁滯寬度的電壓時，其輸出從負反轉為正。反之，當參考電壓VREF的絕對值下降到小于參考電壓Vs、且進一步下降到小于由正反饋電阻R11、R12確定的并且相當于磁滯寬度的電壓時，其輸出從正反轉為負。重復進行該反轉操作。該反轉操作的周期取決于包括勵磁線圈COIL的電感在內的控制回路的時間常數，并且其被設計為足夠短于勵磁定時信號的周期。
與門G1接收磁滯比較器CMP與勵磁定時發生電路11的輸出信號，并根據這兩個輸出信號的邏輯積發送定時信號T1。類似地，與門G2接收磁滯比較器CMP的輸出信號與勵磁定時發生電路11的反相輸出，并根據這兩個輸出信號的邏輯積發送定時信號T2。
圖10說明了在上述的配置中，在正勵磁期間和負勵磁期間，各個開關元件Q1至Q4的ON/OFF狀態和開關控制模式。首先，通過勵磁定時信號T3、T4，在正勵磁期間，將開關元件Q3控制為斷開且將開關元件Q4控制為導通；而在負勵磁期間，將開關元件Q3控制為導通且將開關元件Q4控制為斷開。
在正勵磁期間，開關元件Q2斷開，通過開關元件Q1進行開關控制；在負勵磁期間，開關元件Q1斷開，通過開關元件Q2進行開關控制。作為對開關元件Q1、Q2、Q3、Q4的控制結果，在正勵磁期間，由圖10中的i1表示的電流流經開關元件Q1、勵磁線圈COIL、參考電阻R11以及開關元件Q4。
由圖10中i2表示的電流是當開關元件Q1斷開時，由勵磁線圈COIL的反電動勢而引起的流經與開關元件Q3并聯連接的寄生二極管D3的電流。
在負勵磁期間，與電流i1類似的電流也流經開關元件Q2、檢測電阻R11、勵磁線圈COIL以及開關元件Q3，以便進行恒定電流控制。
將JP-A-2002-188945(第2和第3頁、圖3)作為現有技術的參考。
在現有技術的開關系統的勵磁電路中，電路電流根據開關元件的ON/OFF狀態而流經不同的路徑。因此，當要對流經勵磁線圈的勵磁電流進行控制時，用于該控制的電流檢測電阻必須與該勵磁線圈串聯連接。
因此，由于具有開關元件的勵磁電路和產生定時信號的控制電路使用不同的信號參考，所以它們有必要具有各自不同的電源。因而，當在勵磁電路中使用由控制電路產生的定時信號時，必須設置諸如隔離器等的絕緣電路。結果，限制了功耗的降低。
發明內容
本發明的目的是提供一種小型的、低損耗以及低噪聲的電磁流量計。
本發明提供一種開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時以高于所述基本勵磁頻率的勵磁開關控制頻率控制所述開關元件的開關，以保持所述勵磁電流的恒定，該電磁流量計具有第一和第二檢測電阻，其分別通過所述開關元件與所述勵磁線圈的兩端串聯連接；其中，使所述第一和第二檢測電阻的中點接地，以將所述中點的電壓設定為電路參考電壓。
在該電磁流量計中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，所述勵磁電路對所述開關元件的ON/OFF操作進行驅動，所述控制電路產生用于控制所述開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
在該電磁流量計中，參照一個正信號對所述勵磁電流進行控制，所述正信號基于所述第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓。
在該電磁流量計中，參照一個電壓對所述勵磁電流進行控制，所述電壓基于所述第一和第二檢測電阻的電流中的一個電流，所述第一和第二檢測電阻的電流與所述勵磁電流相等。
本發明還提供一種開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的勵磁定時切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時使所述開關元件導通或斷開，以保持勵磁電流為預定值，所述電磁流量計包括第一和第二檢測電阻，其分別通過所述開關元件與所述勵磁線圈的兩端串聯連接；其中，使所述第一和第二檢測電阻的中點接地，以將所述中點的電壓設定為電路參考電壓。
在該電磁流量計中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，所述勵磁電路對所述開關元件的ON/OFF操作進行驅動，所述控制電路產生用于控制所述開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
在該電磁流量計中，參照一個正信號對所述勵磁電流進行控制，所述正信號基于所述第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓。
在該電磁流量計中，參照一個電壓對所述勵磁電流進行控制，所述電壓基于所述第一和第二檢測電阻的電流中的一個電流，所述第一和第二檢測電阻的電流與所述勵磁電流相等。
本發明還提供一種電磁流量計，該電磁流量計具有第一串聯電路，其具有電源、第一開關元件、勵磁線圈以及第四開關元件；第二串聯電路，其具有所述電源、第二開關元件、所述勵磁線圈以及第三開關元件；以及第三串聯電路，其具有所述勵磁線圈、第四開關元件以及第三開關元件；所述電磁流量計為開關控制系統的電磁流量計，其以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時對所述第一開關元件和所述第二開關元件進行控制，以保持所述勵磁電流為預定值，所述電磁流量計包括第一檢測電阻，其設置在所述第三開關元件與電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流；以及第二檢測電阻，其設置在所述第四開關元件與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流。
本發明還提供一種電磁流量計，其具有第一開關元件，其一端與電源連接；第二開關元件，其一端與所述電源連接；第三開關元件，其一端與所述第一開關元件的另一端連接，其另一端與電路參考電壓連接；第四開關元件，其一端與所述第二開關元件的另一端連接，其另一端與所述電路參考電壓連接；以及勵磁線圈，其一端與所述第一開關元件的另一端和所述第三開關元件的一端的連接點連接，其另一端與所述第二開關元件的另一端和所述第四開關元件的一端的連接點連接；所述電磁流量計為開關控制系統的電磁流量計，其以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時對所述第一開關元件和所述第二開關元件進行控制，以保持所述勵磁電流恒定；所述電磁流量計包括第一檢測電阻，其設置在所述第三開關元件的另一端與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流；以及第二檢測電阻，其設置在所述第四開關元件的另一端與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流。
該電磁流量計進一步具有第一肖特基二極管，其與所述第三開關元件并聯連接；以及第二肖特基二極管，其與所述第四開關元件并聯連接。
該電磁流量計進一步具有第三肖特基二極管，其與所述第一開關元件并聯連接；以及第四肖特基二極管，其與所述第二開關元件并聯連接。
在該電磁流量計中，基于在所述第二檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第一開關元件進行ON/OFF控制，以及基于在所述第一檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第二開關元件進行ON/OFF控制。
該電磁流量計進一步具有開關，其在所述第二開關元件斷開且所述第四開關元件導通時選擇所述第二檢測電阻的參考電壓；并在所述第一開關元件斷開且所述第三開關元件導通時選擇所述第一檢測電阻的參考電壓。
在該電磁流量計中，在所述第一和第四開關元件斷開之后，所述第二和第三開關元件導通；在所述第二和第三開關元件斷開之后，所述第一和第四開關元件導通。
該電磁流量計進一步具有標準化部分，其基于流量信號與勵磁電流信號之比，來使所述流量信號標準化，所述流量信號是對應于所述勵磁電流而從管路的電極檢測到的，所述勵磁電流信號是從與所述勵磁線圈串聯連接的第三檢測電阻檢測到的。
可以以如下方式來構成本發明的電磁流量計。
(1)電磁流量計可以為開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的基本勵磁頻率(f1)切換流經勵磁線圈的勵磁電流方向，同時以高于基本勵磁頻率的勵磁開關控制頻率(f2)控制開關元件的開關，以便保持勵磁電流恒定，該電磁流量計具有第一和第二檢測電阻，該第一和第二檢測電阻分別通過直接連接到勵磁線圈端部的開關元件而與勵磁線圈的兩端串聯連接，串聯連接的第一和第二檢測電阻的中點接地，以將該中點的電壓設定為電路參考電壓。
(2)在該電磁流量計中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，該勵磁電路對開關元件的ON/OFF操作進行驅動，該控制電路產生用于控制開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
(3)在該電磁流量計中，參照第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓的正信號，對流經勵磁線圈的勵磁電流進行控制。
(4)在該電磁流量計中，參照第一和第二檢測電阻中一個的電壓來控制流經勵磁線圈的勵磁電流，在第一或第二檢測電阻中能夠獲得與流經勵磁線圈的勵磁電流相同的電流。
(5)該電磁流量計可以為開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的勵磁定時切換流經勵磁線圈的勵磁電流方向，同時控制開關元件的ON/OFF操作，以便保持勵磁電流恒定，該電磁流量計具有分別通過開關元件與勵磁線圈的兩端串聯連接的第一和第二檢測電阻，其中使第一和第二檢測電阻的中點接地，以將該中點的電壓設定為電路參考電壓。
(6)在該電磁流量計中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，該勵磁電路對開關元件的ON/OFF操作進行驅動，該控制電路產生用于控制開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
(7)在該電磁流量計中，參照第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓的正信號，對流經勵磁線圈的勵磁電流進行控制。
(8)在該電磁流量計中，參照第一和第二檢測電阻中一個的電壓來控制流經勵磁線圈的勵磁電流，在第一或第二檢測電阻中能夠獲得與流經勵磁線圈的勵磁電流相同的電流。
在本發明的電磁流量計的開關系統的勵磁電路中，使用了兩個檢測電阻，這兩個電阻沒有直接連接到勵磁線圈上，而是在勵磁線圈與檢測電阻之間插入了開關元件，并且這兩個檢測電阻彼此串聯連接，其串聯連接的中點被設定為電路參考電壓GND，由此使得勵磁電路與控制電路的電路參考彼此完全相同。因此，可以實現這樣的配置即，不需要具有現有技術中必要的絕緣電路。因此，能夠實現低功耗的勵磁電路。
如同從上面描述中明顯看出的，本發明可以提供一種小型的、低損耗以及低噪聲的電磁流量計。
圖1為示意性示出本發明第一實施例的電磁流量計的勵磁電路與控制電路的說明圖；圖2為示出開關元件“on/off”的控制配置表；圖3為示出流到勵磁線圈的勵磁電流流動操作的電路圖；圖4為示意性示出本發明第二實施例的電磁流量計的勵磁電路與控制電路的說明圖；圖5為示出本發明第三實施例的框圖；圖6為示出本發明第四實施例的框圖；圖7為示出本發明第四實施例的框圖；圖8為示意性示出在現有技術中勵磁電路的說明圖；圖9為示意性示出在現有技術中控制電路的說明圖；圖10為示出在現有技術中勵磁電流流動操作的電路圖。
具體實施例方式
將結合附圖對本發明的電磁流量計的實施例進行描述。與現有技術相同的部件由相同的參考標號表示。
本發明第一實施例的電磁流量計是固定開關頻率系統電路的實施例。由開關元件形成的勵磁電路和產生開關元件的ON/OFF定時信號的控制電路的配置如圖1所示。該勵磁電路具有DC電源E、與DC電源E并聯連接的電容器C、彼此串聯連接后再與DC電源E并聯連接的開關元件Q1、Q3和第一檢測電阻R25，以及彼此串聯連接后再與DC電源E并聯連接的開關元件Q2、Q4和第二檢測電阻R26。勵磁線圈COIL的一端13連接到串聯連接的開關元件Q1和Q3的中點上，其另一端15連接到串聯連接的開關元件Q2和Q4的中點上。
開關元件Q3的源極連接到第一檢測電阻R25的一端上，開關元件Q4的源極連接到第二檢測電阻R26的一端26上，第一檢測電阻R25的另一端21連接到第二檢測電阻R26的另一端22上，這兩個電阻的連接點連接到DC電源E的負極側且接地到參考電壓GND。
開關元件Q1、Q2、Q3、Q4為當被供給電源電壓VEX且接地到參考電壓GND時進行操作的FET，并分別包括以與從DC電源E流出的電流相反的方向并聯連接到開關元件上的寄生二極管D1、D2、D3、D4。
開關元件Q1的柵極與接收定時信號T1以對該信號T1施加波形整形處理的波形整形電路B1連接、開關元件Q2的柵極與接收定時信號T2以對該信號T2施加波形整形處理的波形整形電路B2連接、開關元件Q3的柵極與接收定時信號T3以對該信號T3施加波形整形處理的波形整形電路B3連接，以及開關元件Q4的柵極與接收定時信號T4以對該信號T4施加波形整形處理的波形整形電路B4連接。
波形整形電路B1、B2、B3、B4均被供給電源電壓VEX且接地到參考電壓GND。
在勵磁線圈COIL和第一、第二檢測電阻R25、R26中，在正勵磁期間，勵磁電流流經開關元件Q1-->勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26；而在負勵磁期間，勵磁電流流經開關元件Q2-->勵磁線圈COIL-->開關元件Q3-->第一檢測電阻R25。即，勵磁電流交替地反向流動。因此，對應于正勵磁期間，會在第二檢測電阻R26的一端26產生與勵磁電流成比例的正參考電壓VREF2；對應于負勵磁期間，會在第一檢測電阻R25的一端20產生與勵磁電流成比例的負參考電壓VREF1。
控制電路具有控制正勵磁期間和負勵磁期間的勵磁定時發生電路11、切換來自第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1與來自第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2的開關SW、脈沖寬度調制(PWM)勵磁控制電路25、與門G1、G2以及反相器G3。與門G1、G2和反相器G3被供給電源電壓VEX且接地到參考電壓GND。
參考標號27表示產生三角波信號Vp的振蕩器。該基本勵磁控制頻率f2(高于基本勵磁頻率f1)的三角波信號Vp被供給到比較器CMP1的負輸入端。
勵磁定時發生電路11用于產生預定的基本勵磁頻率f1的矩形波信號。其直接輸出作為定時信號T4被供給到勵磁電路的開關元件Q4中，通過反相器G3的反相輸出作為定時信號T3被供給到開關元件Q3中。
在脈沖寬度調制(PWM)勵磁控制電路25中，與勵磁電流成比例的正電壓或負電壓(即，來自第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1或第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2)與DC參考電壓Vs之間的差通過誤差放大器26進行放大。誤差放大器26的輸出電壓Ve經由電阻R20被供給到由于正反饋電阻R20、R21而使其具有磁滯特性的比較器CMP1的正輸入端。
比較器CMP1的輸出被供給到與門G1、G2中，此外其輸出還經由正反饋電阻R20、R21的分壓電路而反饋到比較器CMP1的正輸入端，以提供具有預定磁滯的比較操作。
比較器CMP1的操作方式如下當來自振蕩器27的三角波信號Vp上升到高于誤差放大器26的輸出電壓Ve、且進一步上升到高于由正反饋電阻R20、R21確定的并且相當于磁滯寬度的電壓時，其輸出從負反轉為正。反之，當三角波信號Vp下降到低于誤差放大器26的輸出電壓Ve、且進一步下降到低于由正反饋電阻R20、R21確定的并且相當于磁滯寬度的電壓時，其輸出從正反轉為負。在三角波信號Vp的每個周期內均重復進行該反轉操作。該比較操作的結果是實現了脈沖寬度調制(PWM)。
與門G1接收比較器CMP1的輸出和定時信號T4，并根據這兩個輸入的邏輯積來發送定時信號T1。類似地，與門G2接收比較器CMP1的輸出和定時信號T4，并根據這兩個輸入的邏輯積來發送定時信號T2。
圖2中說明在上述的配置中，在正勵磁期間和負勵磁期間的各個開關元件Q1、Q2、Q3、Q4的ON/OFF狀態與開關控制。首先，通過勵磁定時信號T3、T4，在正勵磁期間，開關元件Q3被控制為斷開且開關元件Q4被控制為導通；而在負勵磁期間，開關元件Q3被控制為導通且開關元件Q4被控制為斷開。在正勵磁期間，由于開關元件Q2斷開，因此由開關元件Q1進行開關控制；而在負勵磁期間，由于開關元件Q1斷開，因此由開關元件Q2進行開關控制。
圖3示出了由開關元件Q1進行開關控制、開關元件Q4導通且開關元件Q2、Q3斷開的操作。在圖3中也示出了在開關元件Q1導通以及開關元件Q1斷開的情況下的電流回路。
在開關元件Q1導通的狀態下，進行將電流從電源E供給到勵磁線圈COIL的過程，電流流經線路為“電源E-->開關元件Q1-->勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26-->電路參考電壓GND。”在開關元件Q1斷開的狀態下，進行由于線圈電抗所造成的具有某一時間常數的線圈電流衰減的過程，電流流經線路為“勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26-->第一檢測電阻R25-->開關元件Q3。”在第一檢測電阻R25中，僅當開關元件Q1斷開時才有電流流過。在第二檢測電阻R26中，會流過與流經勵磁線圈COIL的電流相同的電流。因此，在由開關元件Q1進行開關控制、開關元件Q4導通且開關元件Q2、Q3斷開的操作條件下，該開關控制是參照第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2來進行的。
類似地，在由開關元件Q2進行開關控制、開關元件Q3導通且開關元件Q1、Q4斷開的操作條件下，該開關控制是參照第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1來進行的。
參考電壓的切換是通過與第一和第二檢測電阻R25、R26連接的勵磁定時發生電路進行的。
將被選擇的信號與預定電壓進行比較。如果勵磁電流低，則使開關元件Q1或開關元件Q2導通，如果勵磁電流高，則使開關元件Q1或開關元件Q2斷開。
結果，使得勵磁電路和控制電路的電路參考電壓GND完全相同，并且能使用共同的電源來驅動所有裝置。因此，可以實現不需要絕緣電路和多個絕緣電源電路的低功耗勵磁電路。
將參照圖4對第二實施例的電磁流量計進行描述。與第一實施例中相同的部件由相同的參考標號進行表示，并省略對它們的描述。
第二實施例的電磁流量計這樣的電路實施例即，開關頻率根據負載的電抗進行變化。由開關元件形成的勵磁電路和產生開關元件的ON/OFF定時信號的控制電路的配置如圖4所示。該勵磁電路具有DC電源E、與DC電源E并聯連接的電容器C以及勵磁線圈COIL。參考標號Q1至Q4表示由FET構成的開關元件，D1至D4表示以與從DC電源E流出的電流相反的方向而分別并聯連接到開關元件Q1至Q4上的寄生二極管。由于寄生二極管D1至D4是在制造各個FET的過程中形成于封裝之內的，因此，不能夠將它們拆下。
開關元件Q1、Q2為當被供給電源電壓VEX且接地到參考電壓GND時進行操作的FET。開關元件Q3、Q4也為當被供給電源電壓VEX且接地到參考電壓GND時進行操作的FET。
DC電源E的一端(正極側)經由開關元件Q1連接到勵磁線圈COIL的一端13上。該端13經由開關元件Q3和第一檢測電阻R25連接到DC電源E的另一端(負極側)上。
勵磁線圈COIL的另一端15連接到開關元件Q2、Q4的中點上。此外，DC電源E的一端(正極側)經由開關元件Q2連接到勵磁線圈COIL的另一端15上。該另一端15經由開關元件Q4與第二檢測電阻R26連接到DC電源E的另一端(負極側)上。
第一檢測電阻R25與第二檢測電阻R26彼此串聯連接，并且它們串聯連接的中點接地到參考電壓GND。
參考標號T1至T4表示用于控制開關元件Q1至Q4(當其被供給電源電壓VEX且接地到電路參考電壓GND時進行操作)的ON/OFF操作的定時信號。這些定時信號分別經由波形整形電路B1至B4被供給到開關元件Q1至Q4的控制電極(FET的柵極)上。波形整形電路B1、B2、B3、B4被供給電源電壓VEX且接地到電路參考電壓GND。
在勵磁線圈COIL與第一、第二檢測電阻R25、R26中，在正勵磁期間，勵磁電流流經開關元件Q1-->勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26；而在負勵磁期間，勵磁電流流經開關元件Q2-->勵磁線圈COIL-->開關元件Q3-->第一檢測電阻R25。即，勵磁電流交替地反向流動。因此，對應于正勵磁期間，會在第二檢測電阻R26的一端24產生與勵磁電流成比例的正參考電壓VREF2；對應于負勵磁期間，會在第一檢測電阻R25的一端20產生與勵磁電流成比例的負參考電壓VREF1。
將參照圖4描述用于產生對開關元件Q1至Q4進行ON/OFF控制的定時信號T1至T4的控制電路的配置和操作。
參考標號11表示對正勵磁期間和負勵磁期間進行控制的勵磁定時發生電路，其用于產生預定勵磁周期的矩形波。其直接輸出作為定時信號T4被供給到開關元件Q4中，通過反相器G3的反相輸出作為定時信號T3被供給到開關元件Q3中。勵磁定時發生電路對開關SW進行控制，該開關SW切換來自第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1與來自第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2。這些參考電壓是以與控制電路中的勵磁電流成比例的方式而產生的。
參考標號12表示勵磁控制電路。在該電路中，與勵磁電流成比例的正參考電壓VREF1或負參考電壓VREF2經由開關SW被供給到磁滯比較器CMP的負輸入端。磁滯比較器CMP被供給電源電壓VEX且接地到電路參考電壓GND。磁滯比較器CMP的輸出被供給到與門G1、G2中，此外其輸出還通過正反饋電阻R11、R12的分壓電路被反饋到其正輸入端。參考標號Vs表示連接在電阻R11與地(用作電路參考電壓GND)之間的參考DC電源(參考電壓Vs)。
磁滯比較器CMP的操作方式如下當參考電壓VREF1或VREF2的絕對值上升到大于參考電壓Vs、且進一步上升到大于由正反饋電阻R11、R12確定的電壓(相當于磁滯寬度)時，其輸出從負反轉為正。反之，當參考電壓VREF1或VREF2的絕對值下降到小于參考電壓Vs、且進一步下降到小于由正反饋電阻R11、R12確定的電壓(相當于磁滯寬度)時，其輸出從正反轉為負。重復進行該反轉操作。該反轉操作的周期取決于包括勵磁線圈COIL的電感在內的控制回路的時間常數，并且其被設計得足夠短于勵磁定時信號的周期。
與門G1接收磁滯比較器CMP與勵磁定時發生電路11的輸出信號，并根據這兩個輸出信號的邏輯積發送定時信號T1。類似地，與門G2接收磁滯比較器CMP的輸出信號與勵磁定時發生電路11的反相輸出信號，即定時信號T3，并根據這些信號的邏輯積發送定時信號T2。
圖2說明在上述的配置中，在正勵磁期間和負勵磁期間的開關元件Q1至Q4的ON/OFF狀態與開關控制。首先，通過勵磁定時信號T3、T4，在正勵磁期間，開關元件Q3被控制為斷開且開關元件Q4被控制為導通；而在負勵磁期間，開關元件Q3被控制為導通且開關元件Q4被控制為斷開。
以與第一實施例相同的方式，圖3示出了開關元件Q1進行開關控制、開關元件Q4導通且開關元件Q2、Q3斷開的操作。在圖3中也示出了在開關元件Q1導通以及開關元件Q1斷開的情況下的電流回路。
在開關元件Q1導通的狀態下，進行將電流從電源E供給到勵磁線圈COIL的過程，電流流經線路為“電源-->開關元件Ql->勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26-->電路參考電壓GND。”在開關元件Q1斷開的狀態下，進行如下過程線圈電流以線圈電抗的時間常數逐漸衰減，且電流流經線路為“勵磁線圈COIL-->開關元件Q4-->第二檢測電阻R26-->第一檢測電阻R25-->開關元件Q3 。”在第一檢測電阻R25中，僅當開關元件Q1斷開時才有電流流過。在第二檢測電阻R26中，會流過與流經勵磁線圈COIL的電流相同的電流。因此，在由開關元件Q1進行開關控制、開關元件Q4導通且開關元件Q2、Q3斷開的操作條件下，該開關控制是參照第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2來進行的。
類似地，在由開關元件Q2進行開關控制、開關元件Q3導通且開關元件Q1、Q4斷開的操作條件下，該開關控制是參照第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1來進行的。
參考電壓的切換是由與第一和第二檢測電阻R25、R26連接的勵磁定時發生電路11進行的。
將被選擇的信號與預定電壓進行比較。如果勵磁電流低，則使開關元件Q1或開關元件Q2導通；如果勵磁電流高，則使開關元件Q1或開關元件Q2斷開。
結果，使得勵磁電路和控制電路的電路參考電壓GND完全相同，并且能使用共同的電源來驅動所有裝置。因此，可以實現不需要絕緣電路和多個絕緣電源電路的低功耗勵磁電路。
在開關系統的勵磁電路中，使用了兩個檢測電阻，這兩個檢測電阻沒有直接連接到勵磁線圈上，而是在勵磁線圈與檢測電阻之間插入了開關元件，并且這兩個檢測電阻彼此串聯連接，其串聯連接的中點被設定為電路參考電壓GND，由此使得勵磁電路與控制電路的電路參考電壓彼此完全相同。因此，提供了一種低功耗勵磁電路，其不需要具有現有技術中必要的絕緣電路。
將參照圖5對第三實施例的電磁流量計進行描述。與第一實施例中相同的部件由相同的參考標號表示，并且省略對它們的描述。
與圖1的第一實施例的方式相同，圖5的第三實施例的特征在于與第一檢測電阻R25和第二檢測電阻R26有關的配置。圖5的第三實施例的特征還在于設置了肖特基二極管D11、肖特基二極管D12、肖特基二極管D13以及肖特基二極管D14。
將對圖5的第三實施例的配置進行描述。開關元件(Q1至Q4)(即，第一至第四開關元件)由FET(場效應晶體管)形成，并分別包括寄生二極管(D1至D4)。在圖5的第三實施例中，開關元件(Q1至Q4)分別與寄生二極管(D1至D4)彼此形成為一體。
肖特基二極管D11與開關元件Q1并聯連接，等同于被并聯連接到寄生二極管D1上。肖特基二極管D12與開關元件Q2并聯連接，等同于被并聯連接到寄生二極管D2上。肖特基二極管D13與開關元件Q3并聯連接，等同于被并聯連接到寄生二極管D3上。而且，肖特基二極管D14與開關元件Q4并聯連接，等同于被并聯連接到寄生二極管D4上。
具有而言，肖特基二極管(D11至D14)的陽極分別連接到開關元件(Q1至Q4)的源極上，肖特基二極管(D11至D14)的陰極分別連接到開關元件(Q1至Q4)的漏極上。
圖5的第三實施例具有第一串聯電路，該第一串聯電路具有電源E、開關元件Q1、肖特基二極管D11、勵磁線圈COIL、開關元件Q4、肖特基二極管D14以及第二檢測電阻R26。圖5的第三實施例進一步具有第二串聯電路，該第二串聯電路具有電源E、開關元件Q2、肖特基二極管D12、勵磁線圈COIL、開關元件Q3、肖特基二極管D13以及第一檢測電阻R25。
圖5的第三實施例進一步具有第三串聯電路，該第三串聯電路具有勵磁線圈COIL、開關元件Q4、肖特基二極管D14、第二檢測電阻R26、第一檢測電阻R25、開關元件Q3以及肖特基二極管D13。圖5的第三實施例進一步具有第四串聯電路，該第四串聯電路具有勵磁線圈COIL、開關元件Q1、肖特基二極管D11、開關元件Q2以及肖特基二極管D12。
電源E的負極端子以及控制電路(誤差放大器26等)與電路參考電壓GND連接。以預定的基本勵磁頻率(f1)對開關元件(Q1至Q4)進行切換，同時以勵磁開關控制頻率(f2)對其進行ON/OFF控制以使勵磁電流具有預定值。
用作第一開關元件的開關元件Q1的一端(漏極)與電源E的正極端子連接，并且，用作第二開關元件的開關元件Q2的一端(漏極)也與電源E的正極端子連接。
用作第三開關元件的開關元件Q3的一端(漏極)與開關元件Q1的另一端(源極)連接，并且開關元件Q3的另一端(源極)經由第一檢測電阻R25與電路參考電壓GND連接。
用作第四開關元件的開關元件Q4的一端(漏極)與開關元件Q2的另一端(源極)連接，并且開關元件Q4的另一端(源極)經由第二檢測電阻R26與電路參考電壓GND連接。
勵磁線圈COIL的一端13與開關元件Q1的另一端(源極)和開關元件Q3的一端(漏極)的連接點連接；勵磁線圈COIL的另一端15與開關元件Q2的另一端(源極)和開關元件Q4的一端(漏極)的連接點連接。
第一檢測電阻R25在開關元件Q3的另一端(源極)與電路參考電壓GND之間形成，第二檢測電阻R26在開關元件Q4的另一端(源極)與電路參考電壓GND之間形成。
將詳細描述圖5的第三實施例的操作。
第一，將描述開關元件Q1導通、開關元件Q2斷開、開關元件Q3斷開以及開關元件Q4導通的期間(狀態1)。此時，肖特基二極管(D11至D14)截止，開關SW選擇參考電壓VREF2以使參考電壓VREF2連接到勵磁控制電路12上。
此時，將電源E施加到勵磁線圈COIL上，線圈在正方向上被勵磁。在第二檢測電阻R26中，產生與流經開關元件Q1、勵磁線圈COIL以及開關元件Q4的勵磁電流成比例的參考電壓VREF2(VREF2＞0)。
當參考電壓VREF2上升到預定值時，開關元件Q1從ON狀態改變為OFF狀態，肖特基二極管D13從OFF狀態改變為ON狀態，從而使狀態1轉換為狀態2。
第二，將描述開關元件Q1斷開、開關元件Q2斷開、開關元件Q3斷開以及開關元件Q4導通的期間(狀態2)。此時，肖特基二極管D11截止，肖特基二極管D12截止，肖特基二極管D13導通，肖特基二極管D14截止，開關SW選擇參考電壓VREF2以使參考電壓VREF2連接到勵磁控制電路12上。
此時，勵磁線圈COIL的磁通通常被保持，但是仍有部分磁通被開關元件Q4、第二檢測電阻R26、第一檢測電阻R25以及肖特基二極管D13中產生的電壓復位。在第二檢測電阻R26中，產生與流經勵磁線圈COIL和開關元件Q4的勵磁電流成比例的參考電壓VREF2(VREF2＞0)。
當參考電壓VREF2下降到預定值時，開關元件Q1從OFF狀態改變為ON狀態，肖特基二極管D13從ON狀態改變為OFF狀態，從而使狀態2轉換為狀態1。此時，恢復電流沒有流經肖特基二極管D13，開關元件Q1的導通浪涌電流也沒有流經第二檢測電阻R26。
在圖5的第三實施例中，是以此方式對勵磁線圈的正方向磁通進行控制的。具體而言，是根據第二檢測電阻26中產生的參考電壓VREF2來控制開關元件Q1的ON/OFF操作的。
第三，將描述開關元件Q1斷開、開關元件Q2導通、開關元件Q3導通且開關元件Q4斷開的期間(狀態3)。此時，肖特基二極管(D11至D14)截止，開關SW選擇參考電壓VREF1以使參考電壓VREF1連接到勵磁控制電路12上。
此時，將電源E施加到勵磁線圈COIL上，線圈在負方向上被勵磁。在第一檢測電阻R25中，產生與流經開關元件Q2、勵磁線圈COIL以及開關元件Q3的勵磁電流成比例的參考電壓VREF1(VREF1＞0)。
當參考電壓VREF1上升到預定值時，開關元件Q2從ON狀態改變為OFF狀態，肖特基二極管D14從OFF狀態改變為ON狀態，從而使狀態3轉換為狀態4。
第四，將描述開關元件Q1斷開、開關元件Q2斷開、開關元件Q3導通且開關元件Q4斷開的期間(狀態4)。此時，肖特基二極管D11截止，肖特基二極管D12截止，肖特基二極管D13截止，肖特基二極管D14導通，開關SW選擇參考電壓VREF1以使參考電壓VREF1連接到勵磁控制電路12上。
此時，勵磁線圈COIL的磁通通常被保持，但是仍有部分磁通被開關元件Q3、第一檢測電阻R25以及肖特基二極管D14中產生的電壓復位。在第一檢測電阻R25中，產生與流經勵磁線圈COIL和開關元件Q3的勵磁電流成比例的參考電壓VREF1(VREF1＞0)。
當參考電壓VREF1下降到預定值時，開關元件Q2從OFF狀態改變為ON狀態，肖特基二極管D14從ON狀態改變為OFF狀態，從而使狀態4轉換為狀態3。此時，恢復電流沒有流經肖特基二極管D14，開關元件Q2的導通浪涌電流也沒有流經第一檢測電阻R25。
在圖5的第三實施例中，是以此方式對勵磁線圈的負方向磁通進行控制的。具體而言，是根據第一檢測電阻25中產生的參考電壓VREF1來控制開關元件Q2的ON/OFF操作的。
將對從正方向勵磁到負方向勵磁的切換進行詳細描述。
在正方向勵磁(狀態1)中，電流從一端13流到另一端15。當所有的開關元件(Q1至Q4)均斷開時，勵磁線圈COIL的作用是使肖特基二極管D11截止、肖特基二極管D12導通、肖特基二極管D13導通，以及肖特基二極管D14截止。
當開關元件Q1斷開、開關元件Q2導通、開關元件Q3導通以及開關元件Q4斷開時，在負方向進行勵磁(狀態4)，電流從另一端15流到一端13。
具體而言，開關元件Q1、Q4斷開，肖特基二極管D12、D13導通。在此之后，開關元件Q2、Q3導通。
此時，開關元件Q2、Q3在零電壓導通。因此，損耗與噪聲等級小。
將對從負方向勵磁(狀態4)切換到正方向勵磁(狀態1)進行詳細描述。具體而言，開關元件Q2、Q3斷開，肖特基二極管D11、D14導通。在此之后，開關元件Q1、Q4導通。
此時，開關元件Q1、Q4在零電壓導通。因此，損耗與噪聲等級小。
對上述說明總結如下當開關元件Q2斷開且開關元件Q4導通時，開關SW選擇第二檢測電阻R26的參考電壓VREF2，而當開關元件Q1斷開且開關元件Q3導通時，開關SW選擇第一檢測電阻R25的參考電壓VREF1。
在圖5的第三實施例中，通過肖特基二極管(D11至D14)的功能，寄生二極管(D1至D4)總是截止。具體而言，寄生二極管(D1至D4)的正向電壓降大約為0.6V，而肖特基二極管(D11至D14)的正向電壓降大約為0.4V。
因此，在圖5的第三實施例中，恢復電流并沒有使肖特基二極管D13、D14、開關元件(Q1至Q4)在零電壓導通，并且肖特基二極管(D11至D14)的正向電壓降較小。因此，損耗及噪聲等級小。此外，由于肖特基二極管(D11至D14)的正向電壓降小，勵磁開關控制頻率(f2)低，所以損耗及噪聲等級也小。
將結合圖6和圖7對第四實施例的電磁流量計進行描述。圖6為示出本發明第四實施例的圖。與圖5的第三實施例相同的部件由相同的參考標號表示，并且省略對它們的描述。
與圖5的第三實施例的方式相同，圖6的第四實施例的特征在于與第一檢測電阻R25和第二檢測電阻R26有關的配置。圖6的第四實施例的特征還在于與第三檢測電阻R30有關的配置以及與流量信號的標準化裝置有關的配置。
第三檢測電阻R30與勵磁線圈COIL串聯連接。更具體而言，在圖5的第三實施例的第一、第二、第三以及第四串聯電路中均包含第三檢測電阻R30。勵磁線圈COIL與第三檢測電阻R30的串聯電路的一端13連接到開關元件Q1的另一端(源極)與開關元件Q3的一端(漏極)的連接點上，勵磁線圈COIL與第三檢測電阻R30的串聯電路的另一端15連接到開關元件Q2另一端(源極)與開關元件Q4一端(漏極)的連接點上。
第三檢測電阻R30一端的電壓為電壓V1，其另一端的電壓為電壓V2。電壓V1和V2與流經勵磁線圈COIL的勵磁電流成適當比例地變化。
勵磁電流檢測電路31根據電壓V1和V2來產生勵磁電流信號S31。具體而言，差動放大器U33的反相輸入端通過緩沖器(包含電阻R33和誤差放大器U31)以及高通濾波器(HPF)(包含電容器C31和電阻R31)與電壓V1連接。差動放大器U33的非反相輸入端通過緩沖器(包含電阻R35和誤差放大器U32)以及高通濾波器(HPF)(包含電容器C32和電阻R32)與電壓V2連接。
差動放大器U33的輸出與AD轉換器U34的輸入連接。AD轉換器U34的輸出和勵磁定時發生電路11的輸出與微處理器(CPU)U35的輸入連接。
差動放大器U33輸出電壓V1與V2之差的模擬值。AD轉換器U34將該模擬值轉換為數字值以產生勵磁電流信號S31。這樣，根據第三檢測電阻R30中產生的電壓V1和V2產生了勵磁電流信號S31。
圖7為示出本發明第四實施例的圖。與圖5的第三實施例相同的部件由相同的參考標號表示。
首先，將對檢測器進行描述。流體流經的管路50具有電極51和52。勵磁線圈COIL鄰近管路50設置。
接著，將對轉換器進行描述。勵磁線圈COIL與相當于圖6的第四實施例的勵磁電路53連接。差動放大器U43的反相輸入端通過緩沖器(包含電阻R41和誤差放大器U41)連接到電極51上。差動放大器U43的非反相輸入端通過緩沖器(包含電阻R43和誤差放大器U42)連接到電極52上。
AD轉換器U44的輸入與差動放大器U43的輸出連接。AD轉換器U44的輸出與微處理器(CPU)U35的輸入連接。
差動放大器U43輸出電極51產生的電壓和電極52產生的電壓之差的模擬值。AD轉換器U44將該模擬值轉換為數字值以產生流量信號S41。這樣，對應于勵磁線圈COIL的勵磁電流，根據管路50的電極51和52所產生的電壓來產生流量信號S41。
微處理器U35對來自圖7的AD轉換器U44的流量信號S41與來自圖6的AD轉換器U34的勵磁電流信號S31之比(S41/S31)進行計算，使該流量信號標準化。與微處理器U35有關的配置形成了使流量信號標準化的裝置。
將描述圖6和圖7的第四實施例的操作。
當勵磁線圈COIL的勵磁電流減小時，在電極51和52中檢測到的流量信號S41也減小，但流量信號S41與勵磁電流信號S31之比幾乎不變化。
當勵磁線圈COIL的勵磁電流增大時，在電極51和52中檢測到的流量信號S41也增大，但流量信號S41與勵磁電流信號S31之比幾乎不變化。
如上所述，在圖6和圖7的第四實施例中，對流過管路50的流體的流量進行測量和傳送。
因此，圖6和圖7的第四實施例能提供不取決于勵磁電流的高測量精度的電磁流量計。與圖5中第三實施例的方式相同，圖6和圖7的第四實施例也能提供小型的、低損耗以及低噪聲的電磁流量計。
在圖6和圖7的第四實施例中，也可以根據第一檢測電阻R25和第二檢測電阻R26來估算勵磁電流。不過，在這種情況下，不能獲得高的測量精度。根據具體的實施實驗和研究結果，已證明圖6和圖7的第四實施例的配置具有最高的商業價值。
在上述實施例中，開關元件(Q1至Q4)由FET(場效應晶體管)形成。另外，開關元件(Q1至Q4)也可以由雙極晶體管形成。同樣在可替換的方式中，也能獲得大致相同的配置和等同的效果。在使用雙極晶體管的情況下，不存在相當于寄生二極管(D1至D4)的部件。
本發明并不局限于上述實施例，只要不脫離本發明的實質，還可以包括許多改變和變形。
權利要求
1.一種開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時以高于所述基本勵磁頻率的勵磁開關控制頻率來控制所述開關元件的開關，以保持所述勵磁電流的恒定，所述電磁流量計包括第一和第二檢測電阻，其分別通過所述開關元件與所述勵磁線圈的兩端串聯連接，其中，使所述第一和第二檢測電阻的中點接地，以將所述中點的電壓設定為電路參考電壓。
2.根據權利要求1所述的電磁流量計，其中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，所述勵磁電路對所述開關元件的ON/OFF操作進行驅動，所述控制電路產生用于控制所述開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
3.根據權利要求1所述的電磁流量計，其中，參照一個正信號對所述勵磁電流進行控制，所述正信號基于所述第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓。
4.根據權利要求1所述的電磁流量計，其中，參照一個電壓對所述勵磁電流進行控制，所述電壓基于所述第一和第二檢測電阻的電流中的一個電流，所述第一和第二檢測電阻的電流與所述勵磁電流相等。
5.一種開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的勵磁定時切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時使所述開關元件導通或斷開，以保持勵磁電流為預定值，所述電磁流量計包括第一和第二檢測電阻，其分別通過所述開關元件與所述勵磁線圈的兩端串聯連接，其中，使所述第一和第二檢測電阻的中點接地，以將所述中點的電壓設定為電路參考電壓。
6.根據權利要求5所述的電磁流量計，其中，勵磁電路的電源也用作控制電路的電源，所述勵磁電路對所述開關元件的ON/OFF操作進行驅動，所述控制電路產生用于控制所述開關元件的ON/OFF操作的定時信號。
7.根據權利要求5所述的電磁流量計，其中，參照一個正信號對所述勵磁電流進行控制，所述正信號基于所述第一和第二檢測電阻的電壓中的一個電壓。
8.根據權利要求5所述的電磁流量計，其中，參照一個電壓對所述勵磁電流進行控制，所述電壓基于所述第一和第二檢測電阻的電流中的一個電流，所述第一和第二檢測電阻的電流與所述勵磁電流相等。
9.一種電磁流量計，包括第一串聯電路，其具有電源、第一開關元件、勵磁線圈以及第四開關元件；第二串聯電路，其具有所述電源、第二開關元件、所述勵磁線圈以及第三開關元件；以及第三串聯電路，其具有所述勵磁線圈、第四開關元件以及第三開關元件，所述電磁流量計為開關控制系統的電磁流量計，其以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時對所述第一開關元件和所述第二開關元件進行控制，以保持所述勵磁電流為預定值，所述電磁流量計包括第一檢測電阻，其設置在所述第三開關元件與電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流；以及第二檢測電阻，其設置在所述第四開關元件與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流。
10.一種電磁流量計，包括第一開關元件，其一端與電源連接；第二開關元件，其一端與所述電源連接；第三開關元件，其一端與所述第一開關元件的另一端連接，其另一端與電路參考電壓連接；第四開關元件，其一端與所述第二開關元件的另一端連接，其另一端與所述電路參考電壓連接；以及勵磁線圈，其一端與所述第一開關元件另一端和所述第三開關元件的一端的連接點連接，其另一端與所述第二開關元件的另一端和所述第四開關元件的一端的連接點連接，所述電磁流量計為開關控制系統的電磁流量計，其以預定的基本勵磁頻率切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時對所述第一開關元件和所述第二開關元件進行控制，以保持所述勵磁電流恒定，所述電磁流量計包括第一檢測電阻，其設置在所述第三開關元件的另一端與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流；以及第二檢測電阻，其設置在所述第四開關元件的另一端與所述電路參考電壓之間，并檢測所述勵磁電流。
11.根據權利要求9所述的電磁流量計，進一步包括第一肖特基二極管，其與所述第三開關元件并聯連接；以及第二肖特基二極管，其與所述第四開關元件并聯連接。
12.根據權利要求10所述的電磁流量計，進一步包括第一肖特基二極管，其與所述第三開關元件并聯連接；以及第二肖特基二極管，其與所述第四開關元件并聯連接。
13.根據權利要求11所述的電磁流量計，進一步包括第三肖特基二極管，其與所述第一開關元件并聯連接；以及第四肖特基二極管，其與所述第二開關元件并聯連接。
14.根據權利要求12所述的電磁流量計，進一步包括第三肖特基二極管，其與所述第一開關元件并聯連接；以及第四肖特基二極管，其與所述第二開關元件并聯連接。
15.根據權利要求9所述的電磁流量計，其中，基于在所述第二檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第一開關元件進行ON/OFF控制，以及基于在所述第一檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第二開關元件進行ON/OFF控制。
16.根據權利要求10所述的電磁流量計，其中，基于在所述第二檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第一開關元件進行ON/OFF控制，以及基于在所述第一檢測電阻中產生的參考電壓來對所述第二開關元件進行ON/OFF控制。
17.根據權利要求15所述的電磁流量計，進一步包括開關，其在所述第二開關元件斷開且所述第四開關元件導通時選擇所述第二檢測電阻的參考電壓，并在所述第一開關元件斷開且所述第三開關元件導通時選擇所述第一檢測電阻的參考電壓。
18.根據權利要求16所述的電磁流量計，進一步包括開關，其在所述第二開關元件斷開且所述第四開關元件導通時選擇所述第二檢測電阻的參考電壓，并在所述第一開關元件斷開且所述第三開關元件導通時選擇所述第一檢測電阻的參考電壓。
19.根據權利要求9所述的電磁流量計，其中，在所述第一和第四開關元件斷開之后，所述第二和第三開關元件導通；在所述第二和第三開關元件斷開之后，所述第一和第四開關元件導通。
20.根據權利要求10所述的電磁流量計，其中，在所述第一和第四開關元件斷開之后，所述第二和第三開關元件導通；在所述第二和第三開關元件斷開之后，所述第一和第四開關元件導通。
21.根據權利要求9所述的電磁流量計，進一步包括標準化部分，其基于流量信號與勵磁電流信號之比，來使所述流量信號標準化，所述流量信號是對應于所述勵磁電流而從管路的電極檢測到的，所述勵磁電流信號是從與所述勵磁線圈串聯連接的第三檢測電阻檢測到的。
22.根據權利要求10所述的電磁流量計，進一步包括標準化部分，其基于流量信號與勵磁電流信號之比，來使所述流量信號標準化，所述流量信號是對應于所述勵磁電流而從管路的電極檢測到的，所述勵磁電流信號是從與所述勵磁線圈串聯連接的第三檢測電阻檢測到的。
全文摘要
一種開關控制系統的電磁流量計，其通過開關元件將DC電壓施加到勵磁線圈上，以預定的勵磁定時切換流經所述勵磁線圈的勵磁電流的方向，同時使所述開關元件導通或斷開以保持勵磁電流為預定值，所述電磁流量計具有分別通過所述開關元件而與所述勵磁線圈的兩端串聯連接的第一和第二檢測電阻，其中，使所述第一和第二檢測電阻的中點接地，以將所述中點的電壓設定為電路參考電壓。
文檔編號G01F1/56GK1734240SQ20051009006
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月11日 優先權日2004年8月12日
發明者石川郁光 申請人:橫河電機株式會社