[发明专利]具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统

权利要求书

1.具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统包括：可调低压源电路、高低压切换电路、恒流电路、旁路电路、H桥励磁电路、励磁控制电路、逻辑切换电路、电源检测电路、能量回馈电路、能量泄放电路；其特征在于：

根据检流电阻上检测到的实际励磁电流与逻辑切换电路中设定的励磁电流阈值进行比较，从而获得控制逻辑对高低压切换电路与旁路电路进行控制，选择励磁工作用电压；旁路电路的引入，明显地加快了线圈中励磁电流的响应速度；能量回馈电路储存励磁线圈回馈的能量；电源检测电路、能量泄放电路与切换保护电路对励磁系统进行上电、断电与故障保护。

2.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于可调低压源电路，其特征在于：低压励磁电源使用直流-直流变换电源（DC-DC）进行供电，且低压励磁电压值可以进行调节，由于不同口径的传感器其内部的阻抗并不相同，在励磁电流不变的情况下，接在不同口径的励磁线圈上，恒流电路的两端的压差会有差异，压差大，则发热厉害；压差小，则不能正常工作，所以将低压电源设置为可调节，便于选取最优工作电压，降低系统发热，同样便于适应不同规格的传感器。

3.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于能量回馈电路，其特征在于：能量回馈电路使用电阻、电容与稳压二极管来吸收上半个励磁周期时，励磁线圈存储的并回馈前级电路的能量；在下半个励磁周期时，与高压电源协同工作，对电路进行励磁；与将这部分能量转化为热量的方法相比，减小了系统的热耗散，且提高了能量的使用效率。

4.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于能量泄放电路，其特征在于：在系统断电时，能量泄放电路中的迟滞比较电路将电源监测电路上的得到的电压值与设定的阈值进行比较，然后输出控制逻辑使得泄放电路导通，从而将能量回馈电路中存储的能量及时泄放掉，以保证安全；同时，这个逻辑信号关断励磁控制电路，使得H桥励磁电路完全关断，避免了由于断电瞬间造成的励磁电压掉落，导致逻辑切换电路频繁做出逻辑开关控制，致使电路出现大电流脉冲这一现象的发生，从而延长了被控器件的寿命；在系统上电时，泄放电路及时关断，防止构成无谓的能量损耗回路。

5.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于逻辑切换电路，其特征在于：检流电阻将检测到的励磁电流送至逻辑切换电路，与其中的迟滞比较电路设定的阈值进行比较，进而输出控制逻辑，对高低压切换电路与旁路电路进行通断控制，旁路电路对恒流电路进行辅助励磁，缩短了励磁过程中的上升时间与恒流芯片的恒流调节时间，加快了励磁线圈的响应速度，使得后续采用更高的励磁频率成为可能。

6.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于恒流电路，其特征在于：恒流电路采用线性稳压器构成恒流源的形式，对H桥路进行恒流励磁控制，保证了励磁电流的平稳性与快速性，从而利于提高电磁流量计的测量精度。

7.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于励磁控制电路，其特征在于：励磁控制电路通过数字处理器（DSP）的脉冲宽度调制 （PWM） 模块发出励磁时序，经由多路缓冲器送至高速光耦进行电平匹配，然后作为H桥励磁控制信号，对励磁线圈进行励磁；数字处理器（DSP）的脉冲宽度调制（PWM）模块保证了励磁频率的精准，同时保证了励磁方式的灵活多变；多路缓冲器的使能功能为保护功能的实现提供了可能；高速光耦保证了励磁时序信号的高速传递。

8.如权利要求1所述的具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统，对于H桥励磁电路，其特征在于采用对臂联动的结构，使用高耐压的达林顿三极管与MOS管搭建励磁桥臂，保证了高压励磁的可靠进行，同时达林顿三极管的使用对于快速开关桥臂电路提供了可能，MOS管为压控型器件，正常工作时，工作电流接近为0，降低工作能耗。