[实用新型]过程变量变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及在过程控制和监控系统中使用的过程变量变送器。更具体地，本实用新型涉及执行用于在变送器的环路电流中识别标度误差(on-scale error)的环路电流诊断。 

背景技术

过程变量变送器用于测量在过程控制或监控系统中的过程参数(或过程变量)。基于微处理器的变送器经常包括：传感器；模数转换器，用于将来自传感器的输出转换为数字形式；微处理器，用于补偿已数字化的输出；以及输出电路，用于发送补偿后的输出。当前，一般通过过程控制环路(比如4-20毫安控制环路)或以无线方式进行该传输。 

一般而言，在4-20毫安过程仪表中，由环路电流调节器来对控制环路进行控制。环路电流调节器对环路电流进行调节，以反映由仪表中的传感器所感测到的过程变量。 

实用新型内容

在变送器的输出中可能出现误差。为此，本实用新型提供了用于解决这类误差的技术。过程变量变送器控制通信环路上的信号。所述变送器上的诊断组件将所述通信环路上的期望信号电平与实际值进行比较，以检测标度误差。 

根据本实用新型的一方面，提出了一种过程变量变送器。该过程变量变送器包括：处理器，接收指示感测到的过程变量的输入信号，并输出指示所述输入信号的数字信号；数模“D/A”转换器，接收所述数字信号，并将所述数字信号转换为模拟信号；环路控制组件，接收所述模拟信号，并控制双线过程控制环路，以提供指示所述模拟信 号的变送器输出信号，所述变送器输出信号按标度在第一信号电平和第二信号电平之间变化；以及环路电流诊断组件，将指示所述模拟信号的第一信号值与指示所述变送器输出信号的第二信号值进行比较，以确定所述变送器输出信号是否包括标度误差，以及作为响应而向所述处理器输出误差指示符。 

优选地，所述环路控制组件包括阻性元件，并基于所述阻性元件两端的电压，调节作为所述变送器输出信号的所述双线过程控制环路上的电流。 

优选地，所述D/A转换器输出的模拟信号包括模拟电压，其中，所述环路电流诊断组件包括比较器，所述比较器将作为所述第一信号值的模拟电压与作为所述第二信号值的、所述阻性元件两端的电压进行比较。 

优选地，所述环路控制组件包括至少一个附加阻性元件，其中，所述阻性元件和所述至少一个附加阻性元件具有对所述阻性元件两端的电压或由所述D/A转换器输出的模拟电压进行缩放的值，使得在所述双线过程控制环路上的电流准确地指示由所述D/A转换器输出的模拟信号时，所述阻性元件两端的电压的量值大致等于由所述D/A转换器输出的模拟电压的量值。 

优选地，所述环路电流诊断组件包括反相器，所述反相器对所述阻性元件两端的电压和由所述D/A转换器输出的模拟电压之一进行反相，使得当所述阻性元件两端的电压准确地反映由所述D/A转换器输出的模拟电压时，随着由所述D/A转换器输出的模拟电压从标度最大值到标度最小值的变化，所述阻性元件两端的电压也变化，以具有与由D/A转换器输出的模拟电压相同的值。 

优选地，所述环路电流诊断组件将所述第一信号值与所述第二信号值进行比较，以确定它们之间的差值是否在阈值内，且如果不在，则输出所述误差指示符。 

优选地，所述处理器响应于接收到所述误差指示符而执行附加诊断。 

优选地，所述处理器响应于接收到所述误差指示符而执行用于验 证误差已经发生的验证操作。 

优选地，所述处理器响应于接收到所述误差指示符而发布警告。 

优选地，所述双线过程控制环路按标度在作为所述第一信号电平的4毫安与作为所述第二信号电平的20毫安之间变化。 

根据本实用新型的另一方面，提出了一种过程变量变送器，包括：处理器，输出数字传感器信号，所述数字传感器信号指示传感器输入信号的值；数模“D/A”转换器，接收所述数字传感器信号，并提供指示所述数字传感器信号的模拟传感器电压；环路控制组件，基于所述模拟传感器电压，控制双线过程控制环路上的电流按标度在标度最大电流和标度最小电流之间变化，所述环路控制组件基于所述双线过程控制环路中的阻性元件两端的调节电压，来调节所述双线过程控制环路上的电流；以及环路电流诊断组件，对所述调节电压和所述模拟传感器电压中至少一项进行缩放，使得在正确操作时，所述调节电压和所述模拟传感器电压大致具有相同的量值，以及所述环路电流诊断组件将所述调节电压与所述模拟传感器电压进行比较，并且如果所述调节电压和所述模拟传感器电压相差多于阈值量，则所述环路电流诊断组件输出误差指示符。