[其他]用于改進(jìn)雙線傳感器輸出電流的數(shù)字式轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106642
• 申請日: 1987-09-30
• 公開（公告）號: CN87106642A
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·A·基伯;理查德·L·尼爾森;截維德·L·彼德森
• 申請（專利權(quán)）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 鄒光新

本發(fā)明涉及數(shù)字式轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器能夠改進(jìn)敏感過程變量的雙線傳感器的輸出電流。

現(xiàn)行的模擬式雙線傳感器包括一種與過程變量相關(guān)的敏感器組件裝置。這種裝置用來敏感并提供作為過程變量函數(shù)的敏感元件輸出信號。現(xiàn)行的傳感器還包含有與敏感器組件裝置相連接的并向其提供激勵的激勵裝置。現(xiàn)行傳感器包括模擬檢測裝置。該檢測裝置用來向代表被敏感的過程變量的雙線傳感器輸出提供敏感信號的模擬轉(zhuǎn)換。經(jīng)本發(fā)明改進(jìn)了的傳感器，其輸出獲得了很好的改善。從傳感器中去除了模擬檢測器裝置，而代之以配置了數(shù)字計算的傳感器輸出的替換設(shè)備。該替換設(shè)備接收敏感元件的輸出，并向該輸出提供線性的或其它的校正值。在一個最佳實施例中，去掉了現(xiàn)行的激勵裝置，而該設(shè)備則包含有配置在傳感器中并和用來向其提供激勵的敏感組件裝置相連接的替換激勵裝置。在另外的最佳實施例中，敏感器組件裝置包含有至少是一個敏感過程變量的電容性敏感元件，包含跟敏感元件輸出相接的校正裝置，用以向其提供校正量，及包含用以向敏感元件提供模擬校正量的模擬校正裝置。

在另外一個最佳實施例中，該設(shè)備還包括一臺用予計算輸出校正值、間隔和進(jìn)行零位調(diào)整的微處理機(jī)。這樣當(dāng)傳感器仍留在原地并跟過程變量和回路相接時，現(xiàn)行的傳感器輸出得到了改進(jìn)。于是無須替換現(xiàn)行的敏感器組件或使傳感器與生產(chǎn)流水線或雙線回路相脫離，就可以提供數(shù)字校正的輸出的傳感器。

圖1為先有技術(shù)的模擬式傳感器。是一個顯示拆除了部分零件的頂部機(jī)架和底部機(jī)架的剖視圖。

圖2是本發(fā)明的傳感器。是一個顯示拆除了部分零件的頂部機(jī)架和底部機(jī)架的剖視圖。

圖3是本發(fā)明的傳感器的第一個實施例的方塊圖。

圖4是本發(fā)明的傳感器第二實施例的方塊圖。

圖5A、5B和5C一起給出了本發(fā)明的傳感器線路圖。

圖1中，先有技術(shù)的過程變量傳感器以10表示。用螺栓將傳感器10與法蘭盤聯(lián)接器12相聯(lián)接。而12則將流體連接到傳感器10中。傳感器10敏感法蘭盤聯(lián)接器12上流體的壓力，同時給雙線回路14提供一個代表敏感到的壓力的輸出電流。傳感器10由接在雙線回路中的外部電源14A供電，同時輸出電流，給接在雙線回路14中的外部負(fù)載14B提供一個例如4～20毫安的輸出。傳感器10含有一個殼體16。殼體16有三個彼此密封的艙18、22和24。傳感器10還包括一個配置在艙18中的電容性壓力敏感元件26。敏感元件26用來敏感諸如壓差，表壓或絕對壓力這樣一些過程變量。敏感元件26通過兩根導(dǎo)線接在艙18中的電路接線板組件28上。接線板組件28包括將敏感元件輸出電流進(jìn)行整流的二極管30，還包括用來校正敏感元件輸出的模擬量校正元件32。所述校正包括溫度補(bǔ)償。電纜線34通過艙18和22之間的一個密封圈36將電路接線28和艙22中的接線板38連接起來。為提供敏感元件26特性所需的溫度補(bǔ)償，聯(lián)接器板38還包括附加的模擬量校正式補(bǔ)償電路40。為連接傳感器電路，接線板38配有一個多引線接頭42。

在工作時，敏感元件26、電路板組件28、電纜34和接線器板38一起構(gòu)成了傳感器10中的敏感器組件35。此時，敏感器組件35敏感過程變量并給聯(lián)接器42提供一個含有溫度模擬量補(bǔ)償?shù)拿舾性敵鲂盘枴?/p>

在密封艙24中的接線片44為導(dǎo)管14C內(nèi)的雙線回路14提供了連接。接線片44有將雙線電路從艙24連接到艙22的封閉的饋電裝置46。在殼體16中的艙22中放入一個模擬轉(zhuǎn)換器和激勵電路組件23。激勵電路組件23利用模擬電路來激勵敏感元件，同時將敏感元件的信號轉(zhuǎn)換成4～20毫安的輸出電流。組件23包括印刷電路板23A和23B。23A包括模擬量轉(zhuǎn)換器和與多引線接頭42相連接的激勵電子設(shè)備;23B包括與23A相連接的間隔和零位調(diào)整電路。一對密封調(diào)整螺釘50從艙22的內(nèi)表面延伸到傳感器殼體16的外表面。通過調(diào)整螺釘50，可以調(diào)整印刷電路板23B上的間隔電位器23C和零位電位器23D。模擬量轉(zhuǎn)換器提供了產(chǎn)生輸出信號的可靠的、低成本的設(shè)備。利用電位器23C、23D可完成間隔和零位的裝定。機(jī)械調(diào)整電位器23C、23D可能會受到機(jī)械振動的影響，因為機(jī)械振動有可能改變間隔和零位裝定的位置。電位器23C、23D可以將輸出信號的間隔和零位的裝定位置調(diào)整到電位器的諸分辨力和校準(zhǔn)上。傳感器中的模擬校正電路則改進(jìn)了作為被敏感的壓力的函數(shù)的傳感器的4～20毫安培輸出信號的線性，而當(dāng)在模擬轉(zhuǎn)換器，激勵或敏感器組件中為這種非線性提供調(diào)整時，則利用數(shù)字電路還可使輸出電流的線性進(jìn)一步得到改善。