[发明专利]具有开关转换器电路的现场设备

说明书

具有开关转换器电路的现场设备。描述和示出了一种具有开关转换器电路(2)和用于确定至少一个测量参量的测量电路(3)的现场设备(1)，其中，在输入侧向开关转换器电路(2)馈送电功率，并且开关转换器电路(2)在输出侧与测量电路(3)连接，并且开关转换器电路(2)向测量电路(3)供应电功率，通过开关转换器电路来减小可变的干扰信号杂散的问题，其方式是：由负载控制电路(6)如此操控负载电路(5)，使得开关转换器电路(2)的输出侧的电负载不低于最小电负载。

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个开关转换器电路和至少一个用于确定至少一个测量参量的测量电路的现场设备，其中，在输入侧向开关转换器电路馈送电功率，并且开关转换器电路在输出侧与测量电路连接，并且开关转换器电路向测量电路供应电功率。

背景技术

上文提到的类型的现场设备早已在过程自动化中所公知，并且由于这些现场设备的确定一个或者多个测量参量的能力而使用它们来监视过程和在过程中引导的介质。例如设立这类的现场设备用于求得经过管或通道的可流动的介质的流量，其方式是：例如应用如下的测量设备，所述测量设备根据科里奥利(Coriolis)法或涡流法在使用超声波信号的情况下工作，或所述测量设备以量热的方式求得流量。为了确定介质的料位，可以设计其它的按类属的现场设备，其中，介质例如可以是液体或者散料。在此，在现有技术中公知的是，根据雷达法或特别是TDR法评估电磁信号的传播时间。也可以应用多普勒效应或使用测锤。此外，存在许多用于以电容、电感的方式或通过能机械振荡的元件识别达到料位的现场设备。其它配备有测量电路的现场设备用于检测过程中的感兴趣介质的pH值、温度、粘度或导电性。详细地，下面阐述的发明更确切地能应用到所有具有开关转换器电路和测量电路的现场设备中，而不取决于利用现场设备的测量电路检测或确定的测量参量。

在现场设备中设置的开关转换器电路基本上用于测量电路的能量供应，其中，使用开关转换器电路用于在输出侧提供定义的电压(大多是直流电压)，测量电路需要该电压用于按规定地运行。测量电路往往不仅用于检测粗测量参量，而且也用于信号准备、信号滤波、信号匹配和信号转化。

经常也被称为开关调节器的开关转换器以至少一个时钟式接线的能量存储器的原理为基础。因此，例如可能的是，通过时钟式地中断电流路径利用线圈作为能量存储器和随后对如此产生的电压尖峰进行平滑也将输入侧的直流电压转换成高的。公知完全不同的开关转换器类型：降压转换器、之前所述的升压转换器和反向转换器，这些开关转换器在输出侧不仅可以提供比在开关转换器的输入侧所提供的电压更高的电压，而且可以在输出侧提供更低的(反向的)电压。

在现代的现场设备中，开关转换器电路大部分不再分立地构建，而是尤其使用为了实施开关转换器电路而设置的半导体构件，这些半导体构件根据使用目的配备有外部的接线。外部的接线大多包括始终是必需的电能存储器(大多呈线圈的形式)和其它的电路部件，例如反馈网络和滤波电路。根据输入电压和电流、开关转换器电路的输出侧的负载以及相应所期望的输出电压和电流，这些开关部件通常根据半导体组件的制造商的说明来确定尺寸，以便使开关转换器电路总地在对于应用情况来说最有利的工作点中运行。

由于时钟式的运行方式，开关转换器电路发出干扰信号，这些干扰信号例如以不期望的方式影响在输出侧连接的测量电路。特别有问题的是，出现不同类型且在时间上变化的干扰，因为在电路技术上仅能很差地对这些干扰作出反应。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种具有开关转换器电路的现场设备，在该现场设备中，通过开关转换器电路减小了可变化的干扰信号杂散的问题。

根据本发明看出，一个特别的问题在于，针对特定的工作点且针对特定的输出侧提取的功率所设计的开关转换器电路在偏离的工作点运行，例如因为连接到开关转换器电路处的测量电路的功耗发生变化。这可以例如在测量电路具有交替出现的不同的运行模式时是这种情况。在开头所述的具有开关转换器电路的现场设备中，之前指出且引出的任务通过如下方式来解决，即，负载电路由负载控制电路如此操控，使得开关转换器电路的输出侧的电负载不低于最小电负载。