[發明專利]動態調整的A/D分辨率

有效

• 申請號: 201210063651.6
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102739255A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 杰森·H·魯德;安德魯·J·布隆科茲卡
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 潘劍穎

1.一種控制過程變量變送器中的模數A/D轉換器的方法，所述A/D轉換器將指示工業過程變量的模擬輸入信號轉換為數字輸出信號，所述方法包括：

接收指示所述工業過程變量的模擬輸入信號；

測量所述模擬輸入信號的信號電平；

基于所測量的所述模擬輸入信號的信號電平，間歇地將所述A/D轉換器的分辨率設置與所測量的模擬輸入的信號電平相匹配，使得在給定所測量的所述模擬輸入信號的信號電平的情況下，所述A/D轉換器使用從所述A/D轉換器能夠獲得的最高分辨率，將所述模擬輸入信號轉換為數字輸出信號；

使用所匹配的分辨率設置，將所述模擬輸入信號轉換為所述數字輸出信號；以及

通過變送連接來發送與所述工業過程變量相關的信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，隨著所測量的所述模擬輸入信號的電平在多個不同信號范圍之間變化，從所述A/D轉換器能夠獲得的最高分辨率發生改變，其中，間歇地匹配包括：

測量所述模擬輸入信號的信號電平；以及

如果所測量的信號電平穿過與所述多個不同信號范圍中的一個和所述多個不同信號范圍中的另一個之間的邊界相對應的閾值，則將所述A/D轉換器的分辨率設置改變為對應于所述多個不同信號范圍中的所述另一個。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，使用滯后來執行對分辨率設置的改變，使得僅在所測量的信號電平穿過所述閾值達到預定量的情況下，才改變所述分辨率設置。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，所述A/D轉換器的分辨率設置包括可調整增益設置，所述可調整增益設置將分辨率設置點設置為指示對所述A/D轉換器輸入的電壓基準電勢的一部分，其中，間歇地匹配所述分辨率設置包括：

基于所測量的所述模擬輸入信號的電平，間歇地改變所述可調整增益設置，以改變所述分辨率設置點。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，所述A/D轉換器的分辨率基于施加到所述A/D轉換器的基準電壓而改變，其中，改變所述分辨率設置包括：

改變施加到所述A/D轉換器的基準電壓。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，隨著所測量的所述模擬輸入信號的電平在多個不同的信號范圍之間變化，從所述A/D轉換器能夠獲得的最高分辨率發生改變，其中，間歇地匹配包括：

測量所述模擬輸入信號的信號電平；以及

如果所測量的信號電平穿過與在所述多個不同信號范圍中的較高分辨率范圍和所述多個不同信號范圍中的較低分辨率范圍之間的邊界相對應的閾值，則向所述模擬輸入信號的信號電平引入信號偏移量，以將所測量的信號電平保持在所述較高分辨率范圍中。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，間歇地匹配包括：

確定所測量的信號電平是否進入所述多個不同信號范圍中的一個和所述多個不同信號范圍中的另一個之間的邊界附近的窗口。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，間歇地匹配包括：

只要所測量的信號電平進入所述窗口，即使所測量的信號電平依然在所述多個不同信號范圍中的所述一個中，亦將所述A/D轉換器的分辨率設置改變為對應于所述多個不同信號范圍中的所述另一個。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，改變所述分辨率設置包括：

只要所測量的信號電平進入所述窗口，并正在接近所述多個不同信號范圍中的所述另一個，即使所測量的信號電平依然在所述多個不同信號范圍中的所述一個中，亦將所述A/D轉換器的分辨率設置改變為對應于所述多個不同信號范圍中的所述另一個。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括，

測量所測量的信號電平的改變率；以及

如果所測量的信號電平的改變率是第一較高率，則與所測量的信號電平的改變率是第二較低率的情況相比，更快地將所述A/D轉換器的分辨率設置改變為對應于所述多個不同信號范圍中的所述另一個。