[實用新型]過程變量變送器

有效

• 申請號: 201220090580.4
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN202693022U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 道格拉斯·W·阿恩岑;杰森·H·魯德
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 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

技術領域

本實用新型涉及在過程控制和監控系統中使用的過程變量變送器。更具體地，本實用新型涉及執行用于在變送器的環路電流中識別標度誤差(on-scale?error)的環路電流診斷。?

背景技術

過程變量變送器用于測量在過程控制或監控系統中的過程參數(或過程變量)。基于微處理器的變送器經常包括：傳感器；模數轉換器，用于將來自傳感器的輸出轉換為數字形式；微處理器，用于補償已數字化的輸出；以及輸出電路，用于發送補償后的輸出。當前，一般通過過程控制環路(比如4-20毫安控制環路)或以無線方式進行該傳輸。?

一般而言，在4-20毫安過程儀表中，由環路電流調節器來對控制環路進行控制。環路電流調節器對環路電流進行調節，以反映由儀表中的傳感器所感測到的過程變量。?

實用新型內容

在變送器的輸出中可能出現誤差。為此，本實用新型提供了用于解決這類誤差的技術。過程變量變送器控制通信環路上的信號。所述變送器上的診斷組件將所述通信環路上的期望信號電平與實際值進行比較，以檢測標度誤差。?

根據本實用新型的一方面，提出了一種過程變量變送器。該過程變量變送器包括：處理器，接收指示感測到的過程變量的輸入信號，并輸出指示所述輸入信號的數字信號；數模“D/A”轉換器，接收所述數字信號，并將所述數字信號轉換為模擬信號；環路控制組件，接收所述模擬信號，并控制雙線過程控制環路，以提供指示所述模擬信?號的變送器輸出信號，所述變送器輸出信號按標度在第一信號電平和第二信號電平之間變化；以及環路電流診斷組件，將指示所述模擬信號的第一信號值與指示所述變送器輸出信號的第二信號值進行比較，以確定所述變送器輸出信號是否包括標度誤差，以及作為響應而向所述處理器輸出誤差指示符。?

優選地，所述環路控制組件包括阻性元件，并基于所述阻性元件兩端的電壓，調節作為所述變送器輸出信號的所述雙線過程控制環路上的電流。?

優選地，所述D/A轉換器輸出的模擬信號包括模擬電壓，其中，所述環路電流診斷組件包括比較器，所述比較器將作為所述第一信號值的模擬電壓與作為所述第二信號值的、所述阻性元件兩端的電壓進行比較。?

優選地，所述環路控制組件包括至少一個附加阻性元件，其中，所述阻性元件和所述至少一個附加阻性元件具有對所述阻性元件兩端的電壓或由所述D/A轉換器輸出的模擬電壓進行縮放的值，使得在所述雙線過程控制環路上的電流準確地指示由所述D/A轉換器輸出的模擬信號時，所述阻性元件兩端的電壓的量值大致等于由所述D/A轉換器輸出的模擬電壓的量值。?

優選地，所述環路電流診斷組件包括反相器，所述反相器對所述阻性元件兩端的電壓和由所述D/A轉換器輸出的模擬電壓之一進行反相，使得當所述阻性元件兩端的電壓準確地反映由所述D/A轉換器輸出的模擬電壓時，隨著由所述D/A轉換器輸出的模擬電壓從標度最大值到標度最小值的變化，所述阻性元件兩端的電壓也變化，以具有與由D/A轉換器輸出的模擬電壓相同的值。?

優選地，所述環路電流診斷組件將所述第一信號值與所述第二信號值進行比較，以確定它們之間的差值是否在閾值內，且如果不在，則輸出所述誤差指示符。?

優選地，所述處理器響應于接收到所述誤差指示符而執行附加診斷。?

優選地，所述處理器響應于接收到所述誤差指示符而執行用于驗?證誤差已經發生的驗證操作。?

優選地，所述處理器響應于接收到所述誤差指示符而發布警告。?

優選地，所述雙線過程控制環路按標度在作為所述第一信號電平的4毫安與作為所述第二信號電平的20毫安之間變化。?

根據本實用新型的另一方面，提出了一種過程變量變送器，包括：處理器，輸出數字傳感器信號，所述數字傳感器信號指示傳感器輸入信號的值；數模“D/A”轉換器，接收所述數字傳感器信號，并提供指示所述數字傳感器信號的模擬傳感器電壓；環路控制組件，基于所述模擬傳感器電壓，控制雙線過程控制環路上的電流按標度在標度最大電流和標度最小電流之間變化，所述環路控制組件基于所述雙線過程控制環路中的阻性元件兩端的調節電壓，來調節所述雙線過程控制環路上的電流；以及環路電流診斷組件，對所述調節電壓和所述模擬傳感器電壓中至少一項進行縮放，使得在正確操作時，所述調節電壓和所述模擬傳感器電壓大致具有相同的量值，以及所述環路電流診斷組件將所述調節電壓與所述模擬傳感器電壓進行比較，并且如果所述調節電壓和所述模擬傳感器電壓相差多于閾值量，則所述環路電流診斷組件輸出誤差指示符。?