專利名稱：用于向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供被控制的信號(hào)的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向負(fù)載提供電流的系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于改變從一個(gè)電源向負(fù)載提供的電壓的極性的系統(tǒng)。再具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于向科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供功率的電路。
問(wèn)題一些負(fù)載要求提供給負(fù)載的電流的電壓的極性定期地反向。使電壓極性反向以便使流過(guò)負(fù)載的電流改變方向。通過(guò)這種電流方向的改變可以實(shí)現(xiàn)由負(fù)載完成的某個(gè)功能。需要改變施加的電壓的極性的一個(gè)例子是科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量流過(guò)流量計(jì)中的管道的材料的質(zhì)量流和其它信息。示例的科里奧利流量計(jì)在1978，8，29公開的4109524美國(guó)專利、1985，1，1公開的4491025美國(guó)專利、和1982，1，11公開的Re.31450的美國(guó)專利中披露了，所有這些專利都授予了J.E.Smith等人。這些流量計(jì)都具有一個(gè)或幾個(gè)直的或彎曲的構(gòu)型。在科里奧利流量計(jì)中的每種管道構(gòu)型都具有一組自然振動(dòng)方式，所述振動(dòng)方式可以是簡(jiǎn)單的彎曲型的，扭轉(zhuǎn)型的，或連接型的。每種管道被驅(qū)動(dòng)而在所述自然方式的一種方式下諧振。材料從流量計(jì)的入口側(cè)上的連接的管道進(jìn)入流量計(jì)，被導(dǎo)向通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)管道，然后從流量計(jì)的出口側(cè)流出流量計(jì)。振動(dòng)的、材料填充的系統(tǒng)的自然振動(dòng)方式部分地由管道和在管道內(nèi)流動(dòng)的材料確定。
當(dāng)流量計(jì)中沒(méi)有物質(zhì)流動(dòng)時(shí)，由于施加的驅(qū)動(dòng)力具有相同的相位或者具有可以校正的小的初始固定的相位偏移，沿著管道的所有點(diǎn)都振蕩。當(dāng)材料開始流動(dòng)時(shí)，科里奧利力使沿著管道的每個(gè)點(diǎn)具有不同的相位。在管道的入口側(cè)的相位滯后于驅(qū)動(dòng)器，而管道的出口側(cè)上的相位超前于驅(qū)動(dòng)器。管道上的拾取傳感器產(chǎn)生代表管道的運(yùn)動(dòng)的正弦信號(hào)。從拾取傳感器輸出的信號(hào)被處理而確定拾取傳感器之間的相位差。兩個(gè)拾取傳感器信號(hào)之間的相位差和通過(guò)所述管道的材料的質(zhì)量流量成正比。
科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被連附于所述管道，并且響應(yīng)來(lái)自驅(qū)動(dòng)器控制電路的信號(hào)而使管道振動(dòng)。常規(guī)的用于科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)器具有安裝在一個(gè)線圈對(duì)面的磁體。驅(qū)動(dòng)器控制電路對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器的線圈施加電流或驅(qū)動(dòng)信號(hào)。流過(guò)線圈的電流在線圈和磁體之間產(chǎn)生電磁力。線圈被磁體交替地吸引和排斥。所述吸引和排斥引起流動(dòng)管道的振動(dòng)。
為了交替地吸引和排斥所述磁體，使通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的電流的電壓的極性反向。這使得驅(qū)動(dòng)器能夠通過(guò)振蕩的兩個(gè)半周對(duì)管道施加作用力。
存在的問(wèn)題是，驅(qū)動(dòng)器控制電路需要兩個(gè)單獨(dú)的電源線來(lái)使電壓對(duì)地的極性反向。這增加了驅(qū)動(dòng)控制電路的復(fù)雜性和制造成本。
科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第二個(gè)具體問(wèn)題是，電源的輸出電壓被控制。然而，電能到動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，或者電能到施加于管道上的力的轉(zhuǎn)換取決于電流，如法拉第定律所述。在施加的電壓和加于管道上的力之間的關(guān)系是間接的。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓時(shí)，電流可能不和管道的運(yùn)動(dòng)同相。這降低了用于使管道振動(dòng)的力的功率轉(zhuǎn)換效率。
科里奧利流量計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第三個(gè)具體問(wèn)題是，在保持最大功率轉(zhuǎn)換的同時(shí)維持驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)在的安全性。內(nèi)在安全性的要求對(duì)加于負(fù)載的，例如所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的，最大瞬時(shí)電壓和電流加上了限制。不過(guò)，管道的機(jī)械運(yùn)動(dòng)取決于施加于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的平均電壓和電流。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須使峰值和平均值之間的差最小，以便使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率最大。
解決方案通過(guò)用于對(duì)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供被控制的方波的電路解決了上述的和其它的問(wèn)題，并推進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展。本發(fā)明的電路使得能夠利用一個(gè)電源對(duì)負(fù)載提供交變極性的電壓。這減少了電路的成本和復(fù)雜性。所述電路還使得能夠控制施加于負(fù)載上的電流的數(shù)量代替控制電壓的數(shù)量。本發(fā)明的電路還通過(guò)使電壓和電流的峰值和平均值之間的差最小，提供一種方波形式的電流，其使得施加于負(fù)載上的平均電壓和平均電流最大。
本發(fā)明的電路包括H橋式電路。在用于使通過(guò)負(fù)載的電壓極性反向的固定幅值的應(yīng)用中，H橋式電路是普通的。H橋式電路具有兩組開關(guān)，它們和使負(fù)載和電路相連的端子相連。所述兩組開關(guān)被交替地?cái)嚅_和閉合，從而使流過(guò)負(fù)載的電流反向。當(dāng)?shù)谝唤M開關(guān)的第一和第二開關(guān)閉合時(shí)，電流經(jīng)過(guò)H橋式電路并通過(guò)負(fù)載沿第一方向流動(dòng)。當(dāng)?shù)诙M開關(guān)的第三和第四開關(guān)閉合時(shí)，電流經(jīng)過(guò)H橋式電路沿著和第一方向相反的第二方向流動(dòng)。
為了調(diào)節(jié)施加于負(fù)載的電流的幅值，H橋式電路和一個(gè)電源相連，所述電源可以調(diào)節(jié)提供給H橋式電路和負(fù)載的電流的幅值。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種電路，其按以下方式從單極性的電源向負(fù)載提供交變電流。一個(gè)電流源控制提供給負(fù)載的電流的幅值。第一開關(guān)和第二開關(guān)連接在負(fù)載和電流源之間，并響應(yīng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的閉合允許電流沿第一方向從電流源流向負(fù)載。第三開關(guān)和第四開關(guān)也連接在負(fù)載和電流源之間，當(dāng)閉合時(shí)，第三開關(guān)和第四開關(guān)允許電流從電流源沿第二方向流向負(fù)載。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種控制電路，所述控制電路打開和閉合第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，從而在第一和第二方向之間改變電流流動(dòng)的方向。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種控制電路，其包括比較器，用于接收來(lái)自負(fù)載的反饋信號(hào)，并確定哪一個(gè)開關(guān)閉合。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是，所述比較器是零交叉比較器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，幅值控制電路調(diào)節(jié)提供給負(fù)載的電流的幅值。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于用于向一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于使在科里奧利流量計(jì)中的至少一個(gè)管道振動(dòng)，所述電路具有以下元件用于控制施加于負(fù)載的電流的電流源。第一開關(guān)和第二開關(guān)，它們連接在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電流源之間，并響應(yīng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的閉合允許電流沿第一方向從電流源流向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第三開關(guān)和第四開關(guān)也連接在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電流源之間，并響應(yīng)第三開關(guān)和第四開關(guān)的閉合，允許電流從電流源沿第二方向流向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種控制電路，其打開和閉合第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，從而在第一方向和第二方向之間改變所述電流的方向。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于一種控制電路，其包括一個(gè)比較器，用于從和所述至少一個(gè)管道相連的拾取檢測(cè)器接收反饋信號(hào)，并響應(yīng)所述反饋信號(hào)確定哪個(gè)開關(guān)應(yīng)當(dāng)閉合。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，所述比較器是零交叉比較器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，在所述電源中的幅值控制電路控制提供給所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所述電流的幅值。


本發(fā)明的上述的和其它的特征可以由下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖清楚地看出，其中圖1表示具有包括按照本發(fā)明的電路的驅(qū)動(dòng)電路的科里奧利流量計(jì)；圖2表示用于向負(fù)載提供被控制的方波的現(xiàn)有技術(shù)的電路；以及圖3表示按照本發(fā)明的用于向負(fù)載提供被控制的方波的電路。
詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明涉及由電源向負(fù)載提供交變的被控制的方波的電路。圖1表示一種科里奧利流量計(jì)，其包括按照本發(fā)明操作的電路的驅(qū)動(dòng)電路。科里奧利流量計(jì)100包括流量計(jì)裝置110和儀表電子電路150。儀表電子電路150通過(guò)引線120和儀表裝置110相連，從而通過(guò)通路175提供，例如，但不限于，密度、質(zhì)量流量、體積流量和總計(jì)質(zhì)量流量信息。科里奧利流量計(jì)的結(jié)構(gòu)被描述了，雖然這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的，以便使得本發(fā)明可以結(jié)合具有任何需要交變電壓的電流的負(fù)載的任何裝置來(lái)實(shí)施。
描述了科里奧利流量計(jì)的結(jié)構(gòu)，雖然這些對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，以便使得本發(fā)明可以結(jié)合具有任何具有振動(dòng)管道以便測(cè)量通過(guò)管道流動(dòng)的材料的性能的任何裝置來(lái)實(shí)施。這種裝置的第二個(gè)例子是振動(dòng)管道密度計(jì)，其沒(méi)有由科里奧利質(zhì)量流量計(jì)提供的附加的測(cè)量能力。
儀表裝置110包括一對(duì)法蘭101和101’，總管102和管道103A，103B。驅(qū)動(dòng)器104，拾取傳感器105和105’，以及溫度檢測(cè)器107和管道103A，103B相連。撐桿105和105’用于限定軸線W，W’，每個(gè)管道圍繞所述軸線振動(dòng)。
當(dāng)科里奧利流量計(jì)100被插入輸送被測(cè)量的處理材料的管線系統(tǒng)(未示出)中時(shí)，材料通過(guò)法蘭101進(jìn)入流量計(jì)裝置110，通過(guò)總管102，在所述總管材料被引入管道103A，103B。然后，材料通過(guò)管道103A，103B，回到總管102，從總管102，材料通過(guò)法蘭101’從儀表裝置110流出。
管道103A，103B被這樣選擇和正確地安裝在總管102上，使得圍繞彎曲軸線W-W和W’-W’分別具有基本上相同的質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和彈性系數(shù)。管道103A-103B以基本上平行的方式從總管向外延伸。
管道103A-103B由驅(qū)動(dòng)器104圍繞其各自的彎曲軸線W，W’以所謂的流量計(jì)的第一異相彎曲方式沿相反的方向驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器104可以包括許多熟知的結(jié)構(gòu)中的任何一種結(jié)構(gòu)，例如安裝在管道103A上的磁體和安裝在管道103B上的相對(duì)的線圈，并使所述線圈通過(guò)交流電流，從而使兩個(gè)管道振動(dòng)。利用儀表電子電路150通過(guò)線路112對(duì)驅(qū)動(dòng)器104施加合適的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
拾取傳感器105和105’連接在管道103A和103B的至少一個(gè)的相對(duì)端上，用于測(cè)量管道的振動(dòng)。當(dāng)管道103A-103B振動(dòng)時(shí)，拾取傳感器105-105’產(chǎn)生第一拾取信號(hào)和第二拾取信號(hào)。第一拾取信號(hào)和第二拾取信號(hào)被提供給線路111和111’。驅(qū)動(dòng)器速度信號(hào)被提供給線路112。
溫度檢測(cè)器107連附于管道103A和103B的至少一個(gè)上。溫度檢測(cè)器107測(cè)量管道的溫度，以便修正用于系統(tǒng)溫度的公式。線路111”從溫度檢測(cè)器107向儀表電子電路150傳輸溫度信號(hào)。
儀表電子電路150接收分別出現(xiàn)在線路111和111’上的第一和第二拾取信號(hào)。儀表電子電路150處理第一和第二速度信號(hào)，從而計(jì)算通過(guò)流量計(jì)裝置10的材料的質(zhì)量流量、密度或其它的性能。所計(jì)算的信息由儀表電子電路150通過(guò)線路175提供給利用裝置(未示出)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知，科里奧利流量計(jì)100的結(jié)構(gòu)十分類似于振動(dòng)管密度計(jì)的結(jié)構(gòu)。振動(dòng)管密度計(jì)也利用振動(dòng)管，流體通過(guò)所述振動(dòng)管；流動(dòng)，或者在采樣型密度計(jì)的情況下，流體被保持在所述振動(dòng)管中。振動(dòng)管密度計(jì)也使用一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于激勵(lì)管道的振動(dòng)。振動(dòng)管密度計(jì)一般只利用一個(gè)反饋信號(hào)，因?yàn)槊芏葴y(cè)量只需要測(cè)量頻率，而不需要測(cè)量相位。這里的本發(fā)明的說(shuō)明同樣適用于振動(dòng)管密度計(jì)。
在科里奧利流量計(jì)100中，儀表電子電路150在物理上被分成兩個(gè)部分主系統(tǒng)170和信號(hào)調(diào)節(jié)器160。在常規(guī)的儀表電子電路中，這些部分被容納在一個(gè)單元中。
信號(hào)調(diào)節(jié)器160包括驅(qū)動(dòng)電路163和檢測(cè)器信號(hào)調(diào)節(jié)電路161。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)電路163和檢測(cè)器信號(hào)調(diào)節(jié)電路161可以是單獨(dú)的模擬電路，或者可以是由數(shù)字信號(hào)處理器或其它的數(shù)字元件提供的單獨(dú)的功能部分。驅(qū)動(dòng)電路163產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并通過(guò)線路120的線路112向驅(qū)動(dòng)器104提供交變的驅(qū)動(dòng)電流。本發(fā)明的電路可以被包括在驅(qū)動(dòng)電路163中，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)器104提供交變電流。
實(shí)際上，線路112是第一和第二引線。驅(qū)動(dòng)電路163通過(guò)線路162和檢測(cè)器信號(hào)調(diào)節(jié)電路161通信地連接。線路162使驅(qū)動(dòng)電路能夠監(jiān)視輸入的拾取信號(hào)，以便調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。用于操作驅(qū)動(dòng)電路163和拾取信號(hào)調(diào)節(jié)電路161的功率通過(guò)第一導(dǎo)線173和第二導(dǎo)線174由主系統(tǒng)170提供。第一導(dǎo)線173和第二導(dǎo)線174可以是常規(guī)的2線、4線電纜的一部分，或者是多對(duì)電纜的一部分。
檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)電路161通過(guò)線路111，111’和111”接收來(lái)自第一拾取器105、第二拾取器105’以及溫度檢測(cè)器107的輸入信號(hào)。拾取電路161確定拾取信號(hào)的頻率，因而也可以確定通過(guò)管道103A-103B流動(dòng)的材料的性能。在確定拾取檢測(cè)器105、105’輸出的信號(hào)的頻率和材料的性能之后，便產(chǎn)生具有這個(gè)信息的參數(shù)信號(hào)，并把所述參數(shù)信號(hào)通過(guò)通路176傳遞到主系統(tǒng)170中的二次處理單元171。在優(yōu)選實(shí)施例中，線路176包括2個(gè)引線。不過(guò)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，線路176可以包括第一導(dǎo)線173和第二導(dǎo)線174，或者包括任何數(shù)量的其它導(dǎo)線。
主系統(tǒng)170包括電源172和處理系統(tǒng)171。電源172從一個(gè)電源接收電能，并把接收的電能轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所需的合適的功率。處理系統(tǒng)171接收來(lái)自拾取信號(hào)調(diào)節(jié)電路161的參數(shù)信號(hào)，然后進(jìn)行所需的處理，從而提供流過(guò)管道103A、103B的材料的用戶所需的性能。所述性能可以包括但不限于密度、質(zhì)量流量和體積流量。
圖2表示現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路163，其中包括用于向作為負(fù)載的驅(qū)動(dòng)器104提供交變電流的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)。由乘法器204通過(guò)線路162從檢測(cè)器105、105’(圖1)接收正弦信號(hào)。所述乘法器調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值。來(lái)自乘法器204的調(diào)節(jié)信號(hào)被提供給放大器201。放大器201把正弦信號(hào)放大到一個(gè)合適的電平，從而使驅(qū)動(dòng)器104振動(dòng)(圖1)。電源電壓從電流限制器202或203加于放大器上。電流限制器202或203防止負(fù)載例如驅(qū)動(dòng)器104(圖1)出現(xiàn)過(guò)低的阻抗。
施加的電壓的極性相對(duì)于和驅(qū)動(dòng)器104相連的地被周期地反向。極性的反向使得驅(qū)動(dòng)器104(圖1)能夠在振蕩的每個(gè)半周期間向流通管道103A、103B提供能量。電壓極性的反向需要單獨(dú)的電源線Vcc和Vee。電源線Vcc和Vee具有相反的電壓極性。
使用單獨(dú)的電源線Vcc和Vee增加了電路的復(fù)雜性和功率消耗。功率消耗的增加是因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)電路162中一般使用的簡(jiǎn)單的放大器201提供一個(gè)接近但不等于電源線的電壓。這需要一個(gè)附加的額外電壓開銷以便對(duì)驅(qū)動(dòng)器104(圖1)提供某個(gè)電壓值。
第二個(gè)問(wèn)題是，驅(qū)動(dòng)電路162的輸出電壓是控制量。然而，在驅(qū)動(dòng)器104中電能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換按照法拉第定律取決于電流。即使施加的電壓產(chǎn)生施加的電流，但是施加的力和施加的電壓之間的關(guān)系是間接的，并且和其它因素有關(guān)。例如，線圈的電感和管道103A、103B的運(yùn)動(dòng)影響施加的力。因此，需要控制電流而不是控制電壓。
圖2所示的驅(qū)動(dòng)電路163的另一個(gè)問(wèn)題是，要求提供給驅(qū)動(dòng)器104的功率最大，同時(shí)又受到固有的安全標(biāo)準(zhǔn)的限制。固有的安全標(biāo)準(zhǔn)是由各個(gè)法規(guī)部門規(guī)定的，為了確保電路中的火花或熱量不會(huì)點(diǎn)燃電路中的易燃材料。固有安全標(biāo)準(zhǔn)限制了可以提供給負(fù)載例如驅(qū)動(dòng)器104(圖1)的最大瞬時(shí)電壓和電流。然而，施加于管道103A、103B上的力取決于施加的電流的平均值。因而，通過(guò)使平均電流值和峰值電流值之間的差最小來(lái)實(shí)現(xiàn)最大效率。因?yàn)轵?qū)動(dòng)器104(圖1)利用正弦電流，產(chǎn)生的機(jī)電力也是正弦的。正弦電流和產(chǎn)生的機(jī)電力的積也是正弦的，系統(tǒng)的有用功率也是正弦的。因?yàn)榉讲娏鞒艘哉译妷罕葍蓚€(gè)正弦的積產(chǎn)生更大的平均功率，對(duì)于同樣的平均功率，方波電流使得能夠降低電流的峰值。
圖3表示使用一個(gè)電源提供恒定的方波交變電流的的驅(qū)動(dòng)電路163。在驅(qū)動(dòng)電路163中，具有一個(gè)電流源333。施加于負(fù)載例如驅(qū)動(dòng)器104上的電壓的極性由H橋式電路350中的兩組開關(guān)確定。當(dāng)包括開關(guān)301和302的第一組開關(guān)閉合時(shí)，電流沿第一個(gè)方向流入驅(qū)動(dòng)器104。當(dāng)?shù)谝唤M開關(guān)打開，并且第二組開關(guān)303、304閉合時(shí)，電壓沿相反的第二方向施加于驅(qū)動(dòng)器104。
當(dāng)開關(guān)301、302閉合，開關(guān)303、304打開時(shí)，電流按以下方式通過(guò)驅(qū)動(dòng)器104電源線Vcc通過(guò)線路321向閉合開關(guān)301和斷開開關(guān)303提供電流。電流通過(guò)開關(guān)301到線路315，通過(guò)線路315到驅(qū)動(dòng)器104。然后，電流流到驅(qū)動(dòng)器，并通過(guò)線路316返回。電流通過(guò)閉合開關(guān)302并經(jīng)過(guò)線路315流到電流源333。電流源333接地。
當(dāng)開關(guān)303和304閉合，開關(guān)302和301斷開時(shí)，電流按以下方式流到驅(qū)動(dòng)器104電源線Vcc通過(guò)線路318向開關(guān)303提供電流。電流流過(guò)開關(guān)303并通過(guò)線路316提供給驅(qū)動(dòng)器104。電流經(jīng)過(guò)通路315返回，并通過(guò)閉合開關(guān)304流到通路317。這個(gè)方向和由開關(guān)301和302提供的通路的方向相反?？刂齐娐?20斷開和閉合開關(guān)301-304，從而改變提供給驅(qū)動(dòng)器104的電壓的極性。由控制電路320經(jīng)過(guò)通路162接收反饋信號(hào)?？刂齐娐犯鶕?jù)所述反饋信號(hào)改變電流的方向。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路320包括兩個(gè)零比較器。零比較器包括延遲器321和反相器322，它們接收信號(hào)，并交替地向開關(guān)301-304提供相反信號(hào)，從而斷開和閉合所述開關(guān)。延遲器321通過(guò)通路312和313向開關(guān)301和302提供信號(hào)。反相器322通過(guò)通路310和311向開關(guān)303和304提供信號(hào)。
開關(guān)301-304被設(shè)置為恒阻抗的，因?yàn)閯?dòng)態(tài)地改變開關(guān)的阻抗是困難的。在電流源333中，電流幅值以常規(guī)的熟知的方式被控制，所述電流源通過(guò)通路331接收來(lái)自通路163的幅值信號(hào)。這樣進(jìn)行操作是因?yàn)镠橋式電路350基本上是和電流源相連的負(fù)載的一部分。因?yàn)殚_關(guān)301-304或者是完全斷開或者是完全閉合的，所以輸出波形是方波。
上面是用于向負(fù)載提供被控制的方波電流的優(yōu)選的電路的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，不脫離下面提出的權(quán)利要求的構(gòu)思，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作出各種改變和改型。
權(quán)利要求
1.一種電路裝置(163)，用于從一個(gè)單極性的電源向負(fù)載(104)提供交變電流，所述電源具有一個(gè)電流源(333)，用于控制提供給所述負(fù)載的電流的數(shù)量，所述電路裝置包括第一開關(guān)(301)和第二開關(guān)(302)，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)連接在所述負(fù)載和所述電流源之間，并響應(yīng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的閉合，允許電流沿第一方向從所述電流源流向所述負(fù)載(104)；第三開關(guān)(303)和第四開關(guān)(304)，它們也連接在所述負(fù)載和所述電流源之間，并響應(yīng)所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的閉合，允許電流沿第二方向從所述電流源流向所述負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置(163)，還包括控制電路(320)，用于打開和閉合所述第一開關(guān)(301)，所述第二開關(guān)(302)，所述第三開關(guān)(303)和所述第四開關(guān)(304)，從而在所述第一和所述第二方向之間改變所述電流的方向。
3.如權(quán)利要求2所述的電路裝置(163)，其中所述控制電路(320)包括用于從所述負(fù)載接收反饋信號(hào)并確定所述開關(guān)的哪一個(gè)閉合的比較器。
4.如權(quán)利要求3所述的電路裝置(163)，其中所述比較器是零交叉比較器。
5.如權(quán)利要求1所述的電路裝置(163)，還包括幅值控制電路，用于調(diào)節(jié)提供給所述負(fù)載的所述電流的幅值。
6.如權(quán)利要求所述的電路裝置(163)，其中所述電路裝置把提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給科里奧利流量計(jì)(100)的驅(qū)動(dòng)器(104)，從而使所述驅(qū)動(dòng)器(104)使管道沿彼此相反的方向振動(dòng)。
全文摘要
一種電路裝置(163)，用于從一個(gè)單極性的電源向負(fù)載(104)提供交變電流，所述電源具有一個(gè)電流源(333)，用于控制提供給所述負(fù)載的電流的數(shù)量，在所述電路裝置中的第一開關(guān)(301)和第二開關(guān)(302)連接在所述負(fù)載和所述電流源之間，并響應(yīng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的閉合，允許電流沿第一方向從所述電流源流向所述負(fù)載(104)。第三開關(guān)(303)和第四開關(guān)(304)也連接在所述負(fù)載和所述電流源之間，并響應(yīng)所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的閉合，允許電流沿第二方向從所述電流源流向所述負(fù)載。
文檔編號(hào)H02M7/5387GK1430812SQ01809845
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2001年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者W·M·曼斯菲爾德 申請(qǐng)人:微動(dòng)公司