[發明專利]用于監視模數轉換器電路的診斷電路

有效

• 申請號: 201010169129.7
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101876686A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 拉爾夫·舍茨勒;曼弗雷德·科普
• 申請（專利權）人: VEGA格里沙貝兩合公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01F23/00;G01F1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘士霖;陳煒

相關申請的引用

本申請要求提交日期為2009年4月28日的歐洲專利申請第EP?09158?909.3號的優先權，其公開內容通過引用合并于此；以及提交日期為2009年4月28日的美國臨時專利申請NO?61/173,347的優先權，其公開內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及傳感器值的模數轉換。本發明尤其涉及在輸入液位計、壓力計或流量計的測量值的過程中用于監視模數轉換器電路的診斷電路、具有診斷電路的液位計、具有診斷電路的壓力計、具有診斷電路的流量計，以及用于監視模數轉換器電路的方法。

背景技術

模擬傳感器的輸入端的基本結構可以由集成在測量回路中的電阻器構成，在該電阻器處可以測量電壓降。如果理論上該電阻值已知，則基于測量的電壓可以計算電流。不提供監視措施，即，不確定所計算的電流是否也對應于實際傳感器電流。

這種結構可能不能抵消例如與溫度相關的變化。

尤其在液位和壓力測量領域中，準確確定傳感器值，或者換句話說，準確確定液位和壓力非常重要。不正確的測量可能不僅存在技術影響，如在過高的壓力下原材料的伸張過度。不正確的測量還可能與對于傳感器(即，液位計或壓力計)用戶的其它經濟影響和不利條件相關。

發明內容

本發明的目的是公開一種在輸入液位計、壓力計或流量計的測量值的過程中的改進的模數轉換。

根據獨立權利要求的特征，公開了一種診斷電路，用于在輸入液位計、壓力計或流量計的測量值的過程中監視模數轉換器電路；一種液位計；一種壓力計；一種流量計；以及一種用于在輸入液位計、壓力計或流量計的測量值的過程中監視模數轉換器電路的方法。本發明的附加技術特征由從屬權利要求產生。

所描述的示例性實施例同樣涉及診斷電路、液位計、壓力計、流量計和方法。

此外，應該注意，在本發明的上下文中，術語“傳感器”可以指測量設備，尤其指液位計、壓力計和流量計。此外，術語“傳感器值”應該以如下方式來解釋：借助于本發明而被轉換成數字信號的傳感器的模擬信號被饋送給診斷電路。這可能關系到例如借助于本發明而被轉換成模擬信號的電傳感器電流。

術語“電流感測電阻器單元”可以指電阻器、電感器和電容器。

此外，應該注意，術語“電阻器”在本發明的上下文中總是可以被解釋成包括在術語“電流感測電阻器單元”中。

根據本發明的示例性實施例，公開了一種診斷電路，用于在輸入液位計、壓力計或流量計的測量值的過程中監視模數轉換器電路。在這種情況下，診斷電路包括用于選擇不同信號的復用器，以及用于控制至少該復用器的第一微控制器。此外，電源電壓被提供給微控制器，并且診斷電路被設計成通過使用復用器和第一微處理器，基于對電源電壓和所存儲的電源電壓的電源電壓參考值的比較來檢測電源電壓的變化。

用于診斷電路的測量值例如可以借助于電流來提供。該電流可以在對第一電流感測電阻器單元進行電壓測量之后計算，其中，如果已知電流感測電阻器單元的值，則第一電流感測電阻器單元可以實現為電阻器的形式。如果需要，這也可以通過診斷電路來實現和提供。

診斷電路可以是傳感器，即壓力計、液位計或流量計的一部分。但是，該診斷電路還可以被設置成遠離傳感器。在這種情況下，由傳感器確定的測量值例如借助于電流通過電線被饋送給診斷電路。但是，還可以考慮饋送該測量值的不同形式。

在傳感器由液位計、壓力計或流量計構成的特定情況下，測量值因此是液位、壓力或流量。該測量值可以通過傳感器(例如在電磁波的幫助下)來確定。

電流感測電阻器單元還可以包括一個或多個連接到診斷電路的電阻器，使得在操作診斷電路的過程中可以分別讀出各電阻器的電壓降。還可以測量在若干串聯連接的電阻器上產生的總的電壓降。

此外，模數轉換器可以根據不同方法將模擬輸入信號轉換成數字數據或數據流。該數字數據或數據流然后可以被另外處理或存儲。也可以借助于相對裝置，即數模轉換器來進行隨后的另外處理。關于模數轉換器的基本功能，應該注意的是，模數轉換器關于時間以及幅度來量化連續電壓信號。在這種情況下，可以為模數轉換器預先確定幾種比特分辨率和幾種轉換速度。

此外，復用器可以被實現為選擇性組合電路的形式，該選擇性組合電路使得可以從復用器的輸入通道上的多個輸入信號中選擇一個輸入信號。這些輸入信號例如可以由以下構成：電源電壓、在單獨或串聯連接的電阻器上降落的電壓，或借助于電位計或以不同方式預先確定的電壓。