[发明专利]用于生成并且同时监控测量电流的电流生成设备

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2009年2月13日提交的欧洲专利申请EP 09 152 814.1 的提交日的权益，因此该欧洲专利申请的公开内容被通过引用合并到此， 并且本申请要求于2009年2月13日提交的美国临时专利申请61／152,369 的提交日的利益，因此该美国临时专利申请的公开内容被通过引用合并到 此。

技术领域

本发明涉及电流的生成和监控。本发明特别涉及用于生成并且同时监 控料位计、压力计或流量计的测量电流的电流生成设备，涉及具有电流生 成设备的料位计，涉及具有电流生成设备的压力计，涉及具有电流生成设 备的流量计，涉及用于生成并且同时监控测量电流的方法，涉及程序单元， 以及涉及计算机可读介质。

背景技术

现场设备(诸如料位计、压力计和流量计等)广泛用于现今工业活动 的各个领域以便确定箱或管中的测量值。通过不同的数据传输技术将测量 值发送到控制或管理中心。在这种情况下，基于电磁波的模拟和数字无线 电传输是一种优选方式，例如用于将由现场的对应传感器确定的电平转发 到中心局。

如果部分传输受限于电线，则要被转发的测量值是根据双线或四线技 术借助于电流而被发送的。在某些情况下，这种测量电流(即例如与电流 环路中物理存在的测量值成比例地输出的测量电流)可以用在与安全有关 的监控电路中用于安全功能。在这种情况下，出于各种技术原因，可能出 现实际生成的测量电流与对应于实际存在的物理测量值的可应用的标称 值之间的偏离。这种偏离的一个原因例如可能是电流限定网络中的组件故 障。

发明内容

公开了用于生成并且同时监控料位计、压力计或流量计的测量电流的 电流生成设备，料位计，压力计，流量计，用于生成并且同时监控测量电 流的方法，根据独立权利要求的特征的程序单元和计算机可读介质。在从 属权利要求中阐述了本发明的其它扩展。

所描述的示例性实施例也涉及所述电流生成设备、料位计、压力计、 流量计和方法。

应该注意，本发明上下文中的术语“传感器”也与术语“料位计”、 “压力计”或“流量计”以及其它测量设备相关。术语“传感器值”类似 地与术语“测量值”相关。

此外，本发明上下文中的术语“期望值”是指在测量电流与标称值一 致时补偿电压或补偿电流的值。该期望值还取决于所施加的测试电流的选 取值。

本发明上下文中的术语“电流源”还表示该电流源可以输出独立于负 载的电流。

根据本发明的一个示例性实施例，公开了一种用于生成并且同时监控 料位计、压力计或流量计的测量电流的电流生成设备。在这种情况下，该 电流生成设备的特征在于用于生成测量电流的第一电流源和用于生成补 偿电流的第二电流源。在这种情况下，补偿电流用于补偿测量电流的至少 一部分。该电流生成设备的特征还在于：用于基于补偿电流来检测测量电 流与标称值的偏离的检测电路。

在这种情况下，电流生成设备可以例如包括两个独立的开关电路，这 两个独立的开关电路分别包含所描述的电流源中的一个。还可以将这两个 开关电路布置在电路板上，并且以集成电路的形式将这些开关电路集成到 电路板中。电流生成设备还可以形成料位计、压力计或流量计的组成部分。 然而，还可以实现一种被布置为远离测量设备的以分离的外部设备形式的 电流生成设备。

测量电流还对应于由传感器先前确定或读取的测量值。在这种情况 下，测量电流是由第一电流源生成的，例如，这是由微控制器对第一电流 源的控制或调节所导致的。在这种情况下，测量电流与由传感器确定的测 量值成比例。

测量电流还可以被称为第一电流源的在第一电流环路内或在第一电 路内流动的独立于负载的输出电流。术语“独立于负载的电流”是指以下 事实：电流源的电流可以独立于环路中的电阻器而基本上保持恒定。然而， “独立于负载的电流”还可以包括具有任何频率和波形的交变电流。“独 立于负载的电流”的值很大程度上与第一电路中的负载电阻器无关。

还应该注意，补偿电流对应于相应的补偿电压。在本发明的上下文中， 补偿电流的生成、测量以及比较可以类似地总是基于补偿电压。

检测电路还可以实现为，例如，用于在第一节点(或比较点)与基准 点(例如微控制器)之间进行电压测量的简单电路的形式。然而，还可以 想到实现更复杂类型的电路。