專利名稱：過程控制溫度變送器的校準的制作方法
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本發(fā)明涉及過程控制回路中使用的變送器。更具體地說，本發(fā)明涉及校準過程控制回路中使用的溫度變送器。
過程控制變送器用于測量過程控制系統(tǒng)中的過程參數(shù)?；谧兯推鞯奈⑻幚砥靼ㄒ粋€傳感器或傳感器輸入端，一個用于將傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，一個用于補償數(shù)字化輸出的微處理器，以及一個用于傳送已補償輸出的輸出電路。這個傳送一般都在過程控制回路例如4-20mA的電流回路上進行。一個示例參數(shù)就是通過測量RTD(電阻性熱敏器件，也叫PRT-鉑電阻溫度計)傳感器的電阻，或者熱電偶傳感器的電壓輸出而檢出的溫度。
用于檢測參數(shù)的一種技術(shù)是靠將RTD的電阻與制造變送器時已經(jīng)校準的變送器內(nèi)部基準電阻水平相比較。例如，通過將RTD與已知基準電阻(RREF)串聯(lián)并用兩電阻的公共電流測量RTD的電阻。傳感器的電阻(RINPUT)表示如下
式中RREFNOM＝基準電阻的標稱電阻(歐姆)RCAL1＝制造期間決定的基準補償值(歐姆)。這個數(shù)值表示已校準的基準電阻(RREF)和基準電阻的標稱值之間的差值；RCAL2＝用戶校準補償值，VRINPUT＝輸入端上的電壓降；以及VRREF＝RREF兩端的電壓降。
方程1用作自動調(diào)零和自動補償程序的一部分，是因為分子中VRINPUT的測量誤差趨向和分母中VRREF的誤差完全一樣，因而互相抵銷。
A/D轉(zhuǎn)換器將方程1的電壓數(shù)字化，微處理器接收數(shù)字化了的數(shù)值并根據(jù)方程1計算和補償RINPUT，由微處理器使用查找表或適用的方程轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的傳感器溫度數(shù)值。變送器的輸出電路接收傳感器的溫度數(shù)值并以電流電平或者數(shù)字數(shù)值的形式向回路提供一個輸出?？上У氖?，RREF有時要偏離RREFNOM和RCAL1的校準值，導(dǎo)致溫度測量的不精確性。
校準RREF的一個典型現(xiàn)有技術(shù)方法是將一個外接預(yù)定電阻連接到變送器的傳感器輸入端，并使變送器進入一個校準方式。變送器將預(yù)定電阻的期望值與測出的RINPUT數(shù)值相比較并通過調(diào)整RCAL2-用戶微調(diào)的方法使用差值校準電子線路。一般預(yù)定電阻為有源電路或十進電阻箱。模擬電阻的有源線路通常都不精確并且一般地說，與固有安全環(huán)節(jié)不能相容，十進電阻箱相對于精密變送器而言不可重復(fù)且不準確，并在野外要求變送器脫離過程回路時難以操縱控制，因而被放進實驗室中。它們還因大氣溫度的變化而產(chǎn)生阻值漂移。
熱電偶也被變送器用來測量溫度。名稱為“具有冷結(jié)補償?shù)臒崤甲兯推鳌辈⑥D(zhuǎn)讓給本申請的同一受讓人的美國專利No.4,936,490就敘述了這樣一種測量。熱偶結(jié)在結(jié)的兩端產(chǎn)生一個與溫度相關(guān)的電壓。但是，在變送器的接線端子板處不同金屬之間的連結(jié)會引進另一個的熱偶電壓。為了測量熱電偶溫度，必須測出接線端子板連接處的這個“冷結(jié)”的溫度并補償這個電壓。一般，在基于變送器的微處理器中，溫度傳感器熱耦合到接線端子板并通過A/D轉(zhuǎn)換器連接到變送器的微處理器。微處理器根據(jù)PRT測得的冷結(jié)溫度補償熱電偶電壓。如果變送器測出的冷結(jié)溫度不精確，熱電偶溫度測量的誤差就上升。
現(xiàn)有技術(shù)對校準熱電偶多輸入變送器的努力集中在用已知電壓源校準變送器。但是，電源相對于精密變送器而言一般都不穩(wěn)定。例如，一個精密熱偶變送器具有實際值為0.04％的典型精度。而且，很少對校準冷結(jié)溫度測量值給予注意。
現(xiàn)有技術(shù)缺少一個用于適當校準溫度測量的機內(nèi)校準裝置。而且，現(xiàn)有技術(shù)缺少一種在高精密變送器的精度內(nèi)穩(wěn)定到足以符合NIST(國家標準技術(shù)學(xué)會)可跟蹤標準的有效可跟蹤裝置。由于采用RTD，電壓校準不精確并且不能穩(wěn)定到像NIST可跟蹤裝置那樣有用(例如不能穩(wěn)定到足以保持校準狀態(tài)很長時間)。
本發(fā)明是一個沿過程控制回路傳送測出的溫度的溫度變送器。為了校準變送器，一個已知的NIST可跟蹤電阻RNIST耦合到變送器的輸入端供變送器作為RINPUT測量。RNIST的NIST已校準數(shù)值(RNISTCAL)供應(yīng)給變送器的微處理器，隨即相應(yīng)地計算出一個校準數(shù)值RCAL3，用于后面的RINPUT和溫度測量。在另一個不同的校準方式中，變送器耦合到一個供變送器測量的已知NIST可跟蹤電壓基準VNIST。VNIST的NIST已校準數(shù)值(VNISTCAL)供給變送器的輸入電路并且變送器相應(yīng)地計算出一個電壓基準值VCAL3。在最后一種校準方式中，具有可跟蹤校準功能的溫度探頭耦合到變送器的接線端子板，并且變送器測量出冷結(jié)溫度，隨后相應(yīng)地校準內(nèi)置冷結(jié)溫度傳感器。
一種適用于耦合到變送器的校準器包括NIST可跟蹤電阻RNIST、NIST可跟蹤電壓VNIST以NIST中跟蹤溫度探頭(PNIST)。在一個實施例中，校準器沿二線過程控制回路與變送器通信。


圖1A是一個連接成用RTD傳感器測量溫度的溫度變送器的方框圖。
圖1B類似圖1A，是連接成用熱偶傳感器測量溫度的溫度變送器的方框圖。
圖2是校準器的一個實施例的方框圖。
圖3是校準器的另一個實施例的方框圖。
圖4是一個簡圖，示出一個耦合到變送器的校準器。
圖5是溫度變送器中的微處理器工作的一個流程圖。
圖1A是一個連接成用RTD傳感器測量溫度的溫度變送器10的方框圖。變送器10耦合到過程控制回路12，控制回路12向變送器10供電并沿著它傳送和接收信息。變送器10包括接線端子板14，它具有用于耦合到例如RTD熱敏傳感器16或熱電偶溫度傳感器18(示于圖1B)的端子1至4。圖1A示出了至RTD16的電連接。傳感器16(以及傳感器18)可以內(nèi)接或外接到變送器10。變送器10包括受微處理器22控制的多路轉(zhuǎn)換器20，微處理器則通過輸入/輸出(I/O)電路23耦合到控制回路12。多路轉(zhuǎn)換器20將模擬信號(包括來自端子1至4的信號)的適當組合連接到差分放大器26的正負輸入端，差分放大器又連接到高精度A/D轉(zhuǎn)換器28。在一個實施例中，轉(zhuǎn)換器28具有一個17比特的精度和一個14樣本/秒的轉(zhuǎn)換速率。在1987年6月25出版的“電子設(shè)計雜志”的109頁，Thomas J.Mego的文章“使用電荷平衡ADC很容易分辨22比特”中敘述了一種實例轉(zhuǎn)換技術(shù)。存儲器30存儲用于微處理器22(它以時鐘32決定的速度工作)的指令和信息。多路轉(zhuǎn)換器20有選擇地將其輸入端連接到差分放大器26的正負輸入端。一個電阻38耦合到多路轉(zhuǎn)換器20并與RTD16串聯(lián)。
在工作時，變送器10測量傳感器16的溫度并沿控制回路傳送溫度的表示信息。變送器10使用下面方程式計算RTD16的溫度
式中RREFNOM＝基準電阻的標稱電阻值(歐姆)并/或存放在存儲器30中；RCAL1＝制造期間決定的對RREFNOM的校準補償值(歐姆)，并/或存放在存儲器30中。這個數(shù)值表示基準電阻的實際值RREF與基準電阻在制造時的標稱值之間的差值；RCAL2＝存放在存儲器30中的用戶對RREFNOM的標準補償值；RCAL3＝根據(jù)本發(fā)明的一個方面對RREFNOM的現(xiàn)場校準補償值，存放在存儲器30中。
VRINPUT＝輸入端上的電壓降；以及VRREF＝RREF兩端的電壓降。
電流源50通過傳感器16(經(jīng)由端子1和4)和基準電阻器38提供電流IS。微處理器22測量端子2和3之間RTD16兩端的電壓降(VRINPUT)并通過MUX20測量電阻器38兩端的電壓降VRREF。從內(nèi)存30檢索出RREFNOM、RRCAL1、RRCAL2、和RRCAL3。如下所述，RCAL3用來精確校準測量值符合NIST標準。在諸如本例這樣的四線電阻測量中，到端子2和3的引線由兩端的電壓降大體上消除，因為全部電流基本上在端子1和4之間流動，對測量精度沒有什么影響。RINPUT借助存放在存儲器30中的查找表或適當方程式轉(zhuǎn)換成溫度單位。通過使用存在存儲器里的附加校準數(shù)據(jù)和微處理器的附加檢索能力部分地達到了本發(fā)明的提高了的精度。
圖1B示出變送器10連接成用熱偶傳感器18來測量溫度，熱偶傳感器建立一個跨在端子1和2之間的電壓VTCINPUT。多路轉(zhuǎn)換器20將差分放大器26的輸入端耦合到端子2和1。圖1B示出一個MUX20的電壓基準(VTCREF)36以及一個電流源50。電壓基準36包括連接成分壓器的電阻器40和42以及一個齊納二極管44。
變送器10借助下面的方程決定熱偶電壓VTC測出熱偶傳感器18的溫度
式中VTCINPUT＝放大器26檢測到的接線端子板14的端子1和2間的測出電壓；VTCREF＝放大器26檢測到的電壓基準36生成的被測電壓；VTCREFNOM＝存放在存儲器30中的電壓基準36的標稱值；VCAL1＝在制造變送器10期間放在存儲器30中的對VTCREFNOM的工廠校準補償值；VCAL2＝存在存儲器30中的對VTCREFNOM的用戶微調(diào)校準補償值；以及VCAL3＝存放在存儲器30中的用于將變送器10校準至NIST可跟蹤電壓基準的對VTCREFNOM的基準補償值。
但是，在端子1形成的兩種不同金屬之間的連結(jié)引進一個正比于結(jié)溫的冷結(jié)誤差電壓。誤差電壓通過測量基于PRT(鉑電阻溫度計)傳感器34的電阻的端子1的結(jié)溫并隨即使用一個標準方程或查找表決定冷結(jié)誤差電壓的方法來檢測。傳感器34的電阻，通過加上來自電流源50的電流IS使用方程2測量。PRT傳感器34的電阻計算為RCJCPRT＝RPRTEQ2＋RPRTCAL方程4式中RCJCPRT＝PRT傳感器34的校準的電阻；RPRTEQ2＝用方程2算出的PRT的電阻；以及RPRTCAL＝存儲在存儲器30中的校準補償值。
微處理器根據(jù)方程3計算VTC，并根據(jù)方程4計算RCJCPRT。然后，使用適當?shù)牟檎冶砘蚍匠虖腣TC中實際減去RCJCPRT。然后，所得到的傳感器18的補償溫度經(jīng)輸出電路24耦合到回路12。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的校準器60的原理圖。校準器60包括一個電壓基準(VNIST)62，電阻基準(RNIST)64，組合開關(guān)66，連接器68a、68b和68c，以及包括一個NIST可跟蹤PRT傳感器72的連接器/探頭70。RNIST應(yīng)當選擇對時間和溫度均穩(wěn)定的高精度電阻。同樣，VNIST也應(yīng)當是一個對時間和溫度均穩(wěn)定的精密電壓基準，例如是一個對時間和溫度均穩(wěn)定的二極管兩端的電壓降。開關(guān)66包括聯(lián)動開關(guān)66a至66d，動作一致并有選擇地將連接器68a至68c和連接器/探頭70分別合到基準電阻64、電壓基準62以及PRT傳感器72。探頭70適于熱耦合到變送器10的接線端子板14。在一個實施例中，探頭70擰入到接線端子板14中。
在工作時，VNIST62和RNIST64以探頭70被用一個標準的NIST實驗室用可跟蹤伏/歐表和一個校準到0℃冰點的溫度標準校準到NIST可跟蹤基準?；鶞孰妷?2(VNISTCAL)、基準電阻64(RNISTCAL)以及PNISTCAL(0℃時RPROBE的NIST校準值)的精密校準數(shù)值注明在校準器60的記錄單74上。校準器60被作為變送器10的配置并且連接器70，68c，68b和68a分別連接到端子1，2，3和4。開關(guān)66被控制得將電阻器RNIST64的一端連接到端子1和2以及接線端子板14。在這一位置上，RNIST64的連接方式與圖1A所示RTD16的連接相似。變送器10接收回路12上的一個命令(例如HAPT命令)指令變送器10進入校準方式，并且操作員向變送器10提供RNIST64的NIST校準數(shù)值(RNISTCAL)(如像在記錄表74上指出的一樣)。這個信息例如說使用手持通信機(如像在名稱為“含有雙主機的令牌通信系統(tǒng)”的美國專利No.4,988,990中所述那樣的)通過雙線回路提供給變送器10。微處理器22檢測VRINPUT和VREFNOM并數(shù)字化，計算出RCAL3的新數(shù)值RCAL3(NEW)如下
RCAL3(NEW)作為RCAL3存放在存儲器30中供后面測量用。
下一步，操作員將開關(guān)66放在合接線端子板14的端子1和2之間的電壓基準VNIST62的位置就像對VTCINPUT一樣。VNIST62的NIST校準數(shù)值(VNISTCAL)通過12提供給變送器10。VCAL3的新數(shù)值(VCAL (NEW))被確定
VCAL3(NEW)作為VCAL3存放在存儲器30中供后面使用。
經(jīng)過校準電阻和電壓測量之后，通過將開關(guān)66放置得使PRT傳感器72的另一端耦合到端子1和2，另一端連到端子3和4。探頭/連接器70熱耦合到靠近傳感器34的端子1，使得PRT傳感器72的溫度基本上與PRT內(nèi)置傳感器34的溫度一樣。例如，探頭70可擰入端子1中。變送器10接收探頭NIST數(shù)值PNISTCAL，通過測量PRT傳感器72的電阻RPROBE，測量PRT傳感器34的電阻RCJCPRT并應(yīng)用方程式2開始PRT校準。在一個實施例中，微處理器22比較這些測量中的差值(表示傳感器34偏離其以前校準值的漂移量)。這就提供了一個新的冷結(jié)校準值RPRTCAL(NEW)如下RPRTCAL(NEW)＝RPROBE-RCJCPRT+(PNOM-PNIST)方程7式中PNOM為標準PRT在0℃時的標稱電阻。RPRTCAL(NEW)作為RPRTCAL存放在存儲器30中。
圖3是根據(jù)另一實施例的校準器80的方框圖。校準器80包括基準電阻(RNIST)64，電壓基準(VNIST)62，可跟蹤探頭PNIST70，以及連接器68a、68b、68c和70。微處理器82控制校準器80。微處理器82在顯示器84上顯示信息，把信息存放在存儲器88中，通過鍵盤90從操作員那里接收信息，并經(jīng)過輸入/輸出電路92在二線回路上通信。微處理器82使用多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(MUX)94有選擇地使RNIST64、VNIST62和PRT傳感器72(圖3未示出)耦合到連接器68a至68c以及70，其工作與圖2所示的開關(guān)66相似。
在工作中，操作員根據(jù)NIST可跟蹤伏特/歐姆表和溫度標準測量基準62和64以及探頭70，并使用微處理器82和鍵盤90把這些數(shù)值(RNISTCAL、VNISTCAL和PNISTCAL)輸入存儲器88。校準器80通過連接器68a至68c以及70連接到變送器10，并通過輸入/輸出電路92耦合到回路12，以便校準器80按照標準通信技術(shù)例如HART協(xié)議與變送器10直接通信。操作員通過在鍵盤上輸入命令來指令校準器80開始校準。微處理器82控制多路轉(zhuǎn)換器94將電壓基準64連接到變送器10。微處理器82穿過I/O電路92沿二線回路12發(fā)出一個適當?shù)拿钪噶钭兯推?0的微處理器22進入校準方式。微處理器82通過MUX94依次將電阻64和電壓基準62連接到變送器10，并如上所述指令微處理器20校準電阻和電壓。接線端子板14中的溫度傳感器34使用圖3示出的傳感器72(它經(jīng)由多路轉(zhuǎn)換器94耦合到變送器10)校準，并決定RPRTCAL(NEW)。在一個實施例中，變送器10輸出其基準數(shù)值的漂移量以用于根據(jù)ISO9000要求顯示。這可以在手持通信機上顯示或者在校準器80上顯示出來。
圖4是過程控制系統(tǒng)100的方框圖，系統(tǒng)包括變送器10，回路12，以及被模擬為電阻104和電壓源106的控制器電子電路102。圖4示出耦合到回路12和通過分線盒108(它裝有一個連接器110)耦合到RTD傳感器16的校準器80。分線盒108是將連接器68a、68b、68c和70分別擰入接線端子板14的替代件。分線盒108允許校準器90通過連接器110直接耦合到接線端子板14。將連接器110插入分線盒108使開關(guān)112動作，從而提供了到接線端子板14的端子1至4的電連接并斷開到傳感器16的電連接。為了進行冷結(jié)溫度傳感器校準，傳感器70連接到接線端子板14的端子1。分線盒108提供一個簡單而又方便的接入接線端子板14的端子1至4的技術(shù)。由于電阻測量系使用四線連接法完成，故通過開關(guān)112引進的電阻不會降低校準精度。
圖5是一個示出微處理器22根據(jù)存儲器中的指令工作的流程圖。流程圖140在循環(huán)142中正常工作，該循環(huán)包括在程序塊144測量和沿二線回路12傳送溫度，以及在程序塊146檢驗回路12接收的校準開始命令。一接收到校準命令，微處理器22就在程序塊148開始校準。
決定RCAL3(NEW)在程序塊148開始。在送出開始校準的命令之前，操作員已經(jīng)把NIST可跟蹤電阻連接到接線端子板14。在程序塊148，微處理器22測量并沿過程控制回路12傳送RNIST。所傳送的RNIST數(shù)值可顯示在手持通信機或校準器80上。在程序塊150，微處理器22從回路12上的校準器80得到RNISTCAL的數(shù)值。在程序塊152，測量RINPUT和RREF的數(shù)值，并根據(jù)方程5算出一個新的校準值RCAL3(NEW)并在程序塊154存儲起來。在程序塊156，再次測量RNIST并沿回路12傳送其數(shù)值供手持機或校準器80接收。這個數(shù)值應(yīng)當差不多與RNISTCAL的數(shù)值一樣。
下一步，操作員將NIST可跟蹤電壓基準連接到接線端子板14用于校準VCAL3(NEW)。在程序塊158測出VNIST并沿二線回路傳送。微處理器在程序塊160從回路12上的校準器80得到VNISTCAL以及VTCINPUT與VTCRET。在程序塊162，根據(jù)方程6算出VCAL3(NEW)的數(shù)值并存放在存儲器中。在程序塊164再次測量VNIST并沿回路傳送其數(shù)值。這個數(shù)值應(yīng)當差不多與VNISTCAL一樣。這就完成了電壓測量的校準過程，并將探頭70連接到接線端子板14用于校準PRT傳感器34。在程序塊166，開始決定RPRTCAL(NEW)并且通過微處理器22從回路12上的校準器80得到PNISTCAL的數(shù)值。在程序塊168，微處理器22測量PPROBE和RPRT。在程序塊170，微處理器22用方程7算出RPRTCAL(NEW)并將此數(shù)值存放在存儲器30中。程序塊170表示校準過程的結(jié)束并回到程序塊144。
雖然本發(fā)明是參照優(yōu)選實施例敘述的，但熟悉這一技術(shù)的工作者將會承認，可以在形式和細節(jié)方面進行改動而不需要脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以使用其他型式的基準并且這些基準的實際數(shù)值的通信可以借助任何適當?shù)氖侄?。例如，雖然所敘述的校準過程是參照二線變送器解釋的，但三線和四線變送器同樣完全可以使用本發(fā)明。例如，雖然敘述了四線電阻測量法，但本文提出的概念可以應(yīng)用于二線或三線電阻測量法。
權(quán)利要求
1.過程控制回路中的一種溫度變送器，包括一個傳感器輸入端；用于從溫度傳感器接收溫度校準輸入電阻供冷結(jié)復(fù)合校準。一個基準溫度傳感器，用于測量傳感器輸入端的冷結(jié)電阻；A/D轉(zhuǎn)換電路，用于將傳感器輸入和被測電阻轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)值；耦合到過程控制回路的I/O電路，沿回路送出和接收信息；以及耦合到A/D轉(zhuǎn)換器的微處理器電路，用于根據(jù)校準輸入電阻校準基準溫度傳感器。
2.權(quán)利要求1的變送器，其中校準輸入是NIST可跟蹤的。
3.權(quán)利要求1的變送器，包括一個與基準溫度傳感器串聯(lián)耦合的電阻，并且其中微處理器根據(jù)該電阻兩端的電壓降低決定冷結(jié)溫度。
4.過程控制回路中的一種溫度變送器，包括一個接線端子板，用于連接到傳感器電阻；一個電流源，提供通過傳感器電阻和通過與傳感器電阻串聯(lián)的基準電阻的電流；一個A/D轉(zhuǎn)換器，用于將傳感器電阻和基準電阻兩端的電壓差轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)值；I/O電路，用于送出和接收信息存儲器，含有基準電阻的數(shù)值RREF和電阻校準數(shù)值PCAL3；以及微處理器，從I/O電路接收傳感器電阻的實際數(shù)值，傳感器電阻和基準電阻兩端的電壓差的數(shù)字數(shù)值以及來自存儲器的基準電阻RREF的數(shù)值，并相應(yīng)算出一個新的校準數(shù)值RCAL3(NEW)，其中RCAL3(NEW)作為RCAL3存放在存儲器中供后面在溫度測量期間使用。
5.權(quán)利要求4的溫度變送器，其中接線端子板適用連接到一個提供熱偶電壓的熱電偶，存儲器含有一個電壓校準數(shù)值VCAL3，并且微處理器接收熱偶電壓的實際數(shù)值VACTUAL，來自A/D轉(zhuǎn)換器的被檢測熱偶電壓，以及電壓校準數(shù)值VCAL3，并相應(yīng)算出一個新的電壓校準數(shù)值VCAL3 (NEW)，其中VCAL3(NEW)作為VCAL3存放在存儲器中供后面在溫度測量期間使用。
6.權(quán)利要求4的溫度變送器，包括一個熱耦合到接線端子板的CJC溫度傳感器，提供一個接線端子板溫度傳感器輸出RCJCPRT，并且微處理器根據(jù)接線端子板溫度傳感器輸出RCJCPRT算出一個校準補償值RPRTCAL3(NEW)；以及一個熱耦合到接線端子板上的探頭，它提供一個通過I/O電路接收的電阻RPROBE；校準補償值存放在存儲器中供后面溫度測量期間使用。
7.權(quán)利要求6的溫度變送器，其中探頭電阻RPROBE電連接到接線端子板上。
8.權(quán)利要求4的溫度變送器，包括一個分線盒，用于將傳感器電阻電連接到接線端子板上。
9.一種用于校準過程控制回路中的溫度變送器的校準器，包括一個NIST可跟蹤基準；多個適用于電連接到變送器的接線端子板的電連接器；以及一個連接開關(guān)，用于有選擇地將NIST可跟蹤基準耦合到多個電連接器。
10.權(quán)利要求9的校準器，其中NIST可跟蹤基準是一個NIST可跟蹤電阻。
11.權(quán)利要求9的校準器，其中NIST可跟蹤基準是一個NIST可跟蹤電壓。
12.權(quán)利要求9的校準器，其中NIST可跟蹤基準是一個溫度探頭。
13.權(quán)利要求9的校準器，包括用于耦合到過程控制回路以及向變送器傳送NIST可跟蹤基準的數(shù)值的電路。
14.權(quán)利要求9的校準器，包括一個適用于耦合到接線端子板上并測量冷結(jié)溫度的NIST可跟蹤溫度探頭。
15.一種校準過程控制回路中的變送器的方法，包括將變送器的輸入端連接到一個NIST可跟蹤基準；將NIST可跟蹤基準的數(shù)值通知給變送器；將所通知的NIST可跟蹤基準數(shù)值與所測出的NIST可跟蹤基準數(shù)值相比較；以及根據(jù)比較結(jié)果相應(yīng)校準溫度變送器。
16.權(quán)利要求15的方法，其中通知步驟包括沿過程控制回路向變送器傳送信息。
17.權(quán)利要求15的方法，包括在校準之前傳送所通知的NIST可跟蹤基準數(shù)值以及在校準后傳送所測出的NIST可跟蹤基準數(shù)值。
18.權(quán)利要求15的方法，包括測量變送器的接線端子板的溫度；將所測出的溫度通知變送器；將所通知的溫度與內(nèi)部測出的接線端子板測試相比較；以及根據(jù)比較結(jié)果校準變送器。
19.權(quán)利要求15的方法，其中NIST可跟蹤基準是一個電阻。
20.權(quán)利要求15的方法，其中NIST可跟蹤基準是一個電壓。
21.權(quán)利要求15的方法，其中NIST可跟蹤基準是一個溫度探頭。
22.一種分線盒，包括第一連接機構(gòu)，用于連接到過程控制系統(tǒng)中的變送器的接線端子板；第二連接機構(gòu)，用于連接到傳感器；一個校準輸入端，用于耦合到基準元件；一個在第一位置(第一連接機構(gòu)在此位置耦合到第二連接機構(gòu))和第二位置(第一連接機構(gòu)在此位置連接到校準輸入端)之間可移動的開關(guān)。
23.權(quán)利要求22的分線盒，其中開關(guān)在基準元件連接到校準輸入端時動作。
24.權(quán)利要求22的分線盒，其中第二連接機構(gòu)和校準輸入端含有用于四線動作測量的四個連接機構(gòu)。
全文摘要
一種變送器(10)在過程控制回路(12)中測量溫度。一個校準器(60)包括一個已知的校準元件(64)連接到變送器(10)。變送器(10)中的軟件將校準元件(64)測出的數(shù)值與校準元件(64)的實際數(shù)值比較，并相應(yīng)地校準變送器(10)。校準器(60)包括一個用于耦合到變送器(10)的接線端子板(14)的溫度校準傳感器(70)。溫度校準傳感器(70)提供輸入到變送器(10)的實際溫度。變送器(10)測量接線端子板(14)的實際溫度且將實際溫度與接線端子板內(nèi)置溫度傳感器(34)測出的溫度相比較，并相應(yīng)地校準內(nèi)置溫度傳感器(34)。
文檔編號G01K15/00GK1159225SQ95195282
公開日1997年9月10日 申請日期1995年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月27日
發(fā)明者布萊德利·N·施瓦茨, 威廉·R·克爾克帕特里克 申請人:羅斯蒙德公司