理器生成的控制值以及此外由電流接口輸出的并且由微處 理器讀入的電流值來進(jìn)行對變送器特性曲線的相應(yīng)修正,以便因此相應(yīng)地最小化變送器錯(cuò) 誤Err。因此,根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案,微處理器yC此外被設(shè)置成用于基于控制值序 列WD和電流值序列iD,尤其是基于存儲(chǔ)的控制值Wu以及存儲(chǔ)的數(shù)字電流值Iu,根據(jù)電 流接口DCC的當(dāng)前的特性曲線函數(shù)校正控制值計(jì)算規(guī)則,以便因此又減少變送器錯(cuò)誤Err, 即,從時(shí)間點(diǎn)始減少變送器錯(cuò)誤Err;這在理想情況下也會(huì)盡可能完全補(bǔ)償當(dāng)前的特 性曲線函數(shù)與之前針對電流接口獲知的特性曲線函數(shù)的偏差,并且因此實(shí)際消除變送器錯(cuò) 誤Err〇
[0076] 為了修正變送器特性曲線的目的,根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案此外還規(guī)定,在確 定靜態(tài)電流強(qiáng)度水平Id與為之預(yù)定的控制值Wu的過高的偏差,進(jìn)而過高的變送器錯(cuò)誤 Err或超過時(shí)間點(diǎn)tfail (?)之后,微處理器yC獲知針對至少一個(gè)瞬時(shí)有效但仍要替換的 系數(shù)AMe{Ai、….、AN}的至少一個(gè)替換系數(shù)A'M。這尤其是以如下方式進(jìn)行,S卩,結(jié)果使經(jīng) 修正的,即借助現(xiàn)在由至少一個(gè)替換系數(shù)A'M-AM-起決定的計(jì)算規(guī)則重新調(diào)整出的變送 器特性曲線(◎')盡可能精確地相應(yīng)于初始的變送器特性曲線,進(jìn)而理想地適用于經(jīng)修正 的或初始的變送器特性曲線的是:
[0077] C' ?(A,dA' 2 ?XD,j)+D' =C? (Ai+A2 ?XD,j)+D。
[0078] 至少一個(gè)替換系數(shù),同樣像之前的、但是現(xiàn)在被替換的系數(shù)那樣,被持久存儲(chǔ),也 就是說例如存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPR0M中,并且因此供微處理器使用。替換系數(shù)的同樣的存 儲(chǔ)必要時(shí)又可以結(jié)合相應(yīng)的時(shí)間標(biāo)記進(jìn)行。為了修正作為不允許地高的變送器錯(cuò)誤Err導(dǎo) 致的變送器特性曲線,根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案,微處理器此外被設(shè)置成用于使其根據(jù) 當(dāng)前的、即由瞬時(shí)有效的系數(shù)4、….、AN確定的但不再匹配于電流接口的計(jì)算規(guī)則獲知至 少兩個(gè)彼此不同的控制值~^或Wd,#,并且將其在控制輸出端_,在不同的時(shí)間點(diǎn)tj 或tj+n上輸出。此外,微處理器借助在控制輸出端I 上輸出控制值WD,j或wD,j+n期間 由電流接口相應(yīng)地生成的電流值序列獲知在電流信號輸出端Ibut上相應(yīng)附屬的、即代表由 針對控制值%^或W 的電流接口分別實(shí)際調(diào)節(jié)出的靜態(tài)電流強(qiáng)度水平的數(shù)字電流值ID,j 或IlU+n?;谥辽賰蓚€(gè)控制值Wdw和至少兩個(gè)數(shù)字電流值IDjPI ,微處理器最 后獲知針對至少一個(gè)瞬時(shí)有效但仍要替換的系數(shù)Amg{Ai、….、AN}的至少一個(gè)替換系數(shù)A'M,以便隨后,也即是從與改變計(jì)算規(guī)則對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)tkOT開始,在使用至少一個(gè)替換系數(shù) A'M-AM替代要替換的系數(shù)AM的情況下生成控制值序列WD。
[0079]針對如下典型情況,S卩:一方面,瞬時(shí)特性曲線函數(shù)基本上相應(yīng)于線性函數(shù),進(jìn)而 足夠精確地通過公式Iq_=C?Wu+D來近似,并且另一方面,計(jì)算規(guī)則相應(yīng)于多項(xiàng)式次數(shù) 為1(N= 2)的多項(xiàng)式函數(shù),進(jìn)而僅獲知兩個(gè)替換系數(shù)A'A'2,以便修正變送器特性曲線, 或者使控制值計(jì)算規(guī)則匹配于電流接口的瞬時(shí)特性曲線函數(shù),替換系數(shù)A'2-A2的借助微 處理器UC實(shí)施的計(jì)算可以根據(jù)如下計(jì)算規(guī)則來實(shí)現(xiàn):
[0080]
[0081]或者,替換系數(shù)A' A:的借助微處理器yC實(shí)施的計(jì)算可以根據(jù)如下計(jì)算規(guī)則 來實(shí)現(xiàn):
[0082]
[0083]針對一種情況,S卩:與已提及的重復(fù)率相比(利用該重復(fù)率在微處理器中生成本 來的測量值或控制值),被測變量x通常非常慢或在更長的時(shí)間段內(nèi)是不變的,計(jì)算之前提 到的替換系數(shù)A'mWpA%、"*)完全也可以在變送器電路Tr的正常運(yùn)行模式期間進(jìn)行。但 是,針對另一種情況,即:被測變量x典型地明顯有波動(dòng)或者說在所有情況下都以不可預(yù)見 的方式波動(dòng),或者僅在很短的時(shí)間內(nèi)是不變的,完全需要在診斷出需要改變計(jì)算規(guī)則之后, 促使變送器電路Tr從正常運(yùn)行模式更換到特殊運(yùn)行模式中,以便獲知替換系數(shù)A'M。從正常 運(yùn)行模式至特殊運(yùn)行模式的上述更換例如可以從外部控制,例如通過經(jīng)由顯示和操作元件 HMI傳送到微處理器上的控制指令,或者例如也可以自動(dòng)地實(shí)施,即在存在相應(yīng)的診斷結(jié)果 時(shí)通過微處理器自主地并且在無需等待其他外部控制指令的情況下實(shí)施。為了獲知至少一 個(gè)替換系數(shù)A'M,兩個(gè)或多個(gè)彼此不同的控制值于是可以相應(yīng)地由微處理器yC輸出,其中 每一個(gè)控制值命令電流接口DCC調(diào)節(jié)信號電流的電流強(qiáng)度Ix,從而使相應(yīng)附屬的靜態(tài)電流 強(qiáng)度水平Ix位于測量區(qū)間12之外,進(jìn)而位于測量區(qū)間的兩個(gè)邊界電流強(qiáng)度的最低的那 個(gè)之外,或者位于測量區(qū)間的兩個(gè)邊界電流強(qiáng)度的最高的那個(gè)之上,也就是說例如為3. 6mA 或更小或者21mA或更大。
[0084]在根據(jù)本發(fā)明的變送器電路或利用其形成的測量設(shè)備電子器件中,給出了另一可 能性,即,此外也在將相應(yīng)的測量設(shè)備安裝在機(jī)組中之后執(zhí)行的(首次)開始運(yùn)轉(zhuǎn)期間,或 者也在微處理器重新啟動(dòng)之后的(再次)開始運(yùn)轉(zhuǎn)期間,就地檢驗(yàn)電流接口的特性曲線函 數(shù)、控制值計(jì)算規(guī)則和/或變送器特性曲線。這尤其具有如下優(yōu)點(diǎn),即,在沒有通過要檢驗(yàn) 的測量設(shè)備電子器件形成的測量設(shè)備的情況下,機(jī)組在此期間按計(jì)劃或受控地被移動(dòng),進(jìn) 而不需要其他對其余機(jī)組的運(yùn)行的必要時(shí)也不按計(jì)劃的干擾。與此相應(yīng)地,根據(jù)本發(fā)明的 另一設(shè)計(jì)方案,變送器電路被設(shè)置成用于以開始運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)行,在該開始運(yùn)轉(zhuǎn)模式中首先 啟動(dòng)微處理器,并且隨后借助微處理器檢驗(yàn)電流接口。在開始運(yùn)轉(zhuǎn)模式期間,在微處理器啟 動(dòng)之后,電流接口顯然可以借助微處理器非常簡單地進(jìn)行檢驗(yàn),其方式是,在控制輸出端上 首先,即在時(shí)間點(diǎn)h上輸出帶電零控制值,即命令電流接口調(diào)節(jié)信號電流的電流強(qiáng)度匕的 控制值,從而使附屬的靜態(tài)電流強(qiáng)度水平Id與信號化帶電零值(變送器電路的導(dǎo)電零點(diǎn)) 相當(dāng)?shù)碾娏鲝?qiáng)度,并且也在稍后的時(shí)間點(diǎn)h+n上,尤其是在微處理器已經(jīng)讀入至少一個(gè)與帶 電零控制值相當(dāng)?shù)臄?shù)字電流值之后輸出與帶電零控制值不同的控制值,其命令電流接口調(diào) 節(jié)信號電流的電流強(qiáng)度Ix,從而使附屬的靜態(tài)電流強(qiáng)度水平與位于帶電零值之上的電 流值,例如大于20. 5mA并且小于23mA的警告電流值相當(dāng);并且其方式是,借助帶電零控制 值,借助至少一個(gè)與上述帶電零控制值相當(dāng)?shù)臄?shù)字電流值,借助與帶電零控制值不同的控 制值以及借助至少一個(gè)于上述控制值相當(dāng)?shù)臄?shù)字電流值來獲知當(dāng)前的特性曲線函數(shù),并且 將其與初始預(yù)定的特性曲線函數(shù)進(jìn)行比較。作為對此的替選或補(bǔ)充,為了檢驗(yàn)電流接口的 目的,借助微處理器也可以獲知帶電零控制值與附屬的數(shù)字電流值^之間的偏差,以及在 其他與帶電零控制值不同的控制值與附屬的數(shù)字電流值Id^之間的偏差,并且可以隨后檢 驗(yàn)電流接口,其方式是,借助微處理器確定兩個(gè)獲知的偏差中的每一個(gè)是否位于所提及的、 代表允許的偏差的公差范圍之內(nèi)或之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變送器電路,所述變送器電路用于將代表隨時(shí)間改變的、尤其是在預(yù)定的測量 范圍內(nèi)隨時(shí)間改變的物理和/或化學(xué)被測變量(X)的時(shí)間變化曲線的數(shù)字測量信號(XD)轉(zhuǎn) 換為依賴于上述數(shù)字測量信號的具有信號電流(U的模擬測量值信號,所述信號電流的電 流強(qiáng)度代表被測變量的測量值(X),所述變送器電路包括: -電流接口 〇)CC),所述電流接口具有 一控制輸入端、 --電流信號輸出端(II、12)和 一電流輸出端(IuJ;以及 -微處理器(yc),所述微處理器具有 --針對數(shù)字測量信號(XD)的測量信號輸入端(xD_in)、 一與所述電流接口的電流信號輸出端(IIST(Mt)連接的電流信號輸入端(IDin)和 -與所述電流接口的控制輸入端(I&uJ連接的控制輸出端(I&but); -其中,所述電流接口被設(shè)置成用于 --使信號電流流過電流輸出端, 一并且在此期間, ---不僅將信號電流的電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)到與瞬時(shí)施加在控制輸入端(Irtlin)上的控制值 (Wu)相當(dāng)?shù)撵o態(tài)電流強(qiáng)度水平(Ix),使得其中每個(gè)靜態(tài)電流強(qiáng)度水平根據(jù)所述電流接口 固有的、尤其是線性的特性曲線函數(shù)分別依賴于附屬的控制值, ---而且還在電流信號輸出端(IIST()ut)上輸出電流值序列(iD),即在不同的時(shí)間點(diǎn) (...,.,h+n....)上獲得的、瞬時(shí)代表電流強(qiáng)度的數(shù)字電流值(Iw)的代表信號電流 (ix)的電流強(qiáng)度的時(shí)間變化曲線的序列;并且 -其中,所述微處理器被設(shè)置成用于, --基于測量信號輸入端上的數(shù)字測量信號(XD)生成測量值序列,即在不同的時(shí)間點(diǎn) (ti)上獲得的、分別瞬時(shí)代表被測變量的數(shù)字測量值(XD,i)的代表被測變量的時(shí)間變化曲 線的序列,以及 --基于測量值序列(XD)生成控制值序列(WD),即針對所述電流接口的數(shù)字控制值 (WD,j)的序列,并且在控制輸出端上將其輸出;并且 -其中,所述微處理器被設(shè)置成用于基于控制值序列(wD)和電流值序列(iD),尤其是 基于至少暫時(shí)存儲(chǔ)的控制值(WD,j)以及至少暫時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)字電流值(ID,j)來監(jiān)控和/或檢 驗(yàn)所述電流接口,尤其是亦即獲知控制值(Wu)與至少一個(gè)附屬的數(shù)字電流值(In)之間 的偏差,并且/或者確定電流值(Iu)與附屬的控制值(Wu)偏差多少,并且/或者獲知所 述電流接口依賴于數(shù)字控制值(Wu)調(diào)節(jié)靜態(tài)電流強(qiáng)度水平時(shí)所依據(jù)的當(dāng)前的特性 曲線函數(shù),并且/或者確定所述電流接口依賴于數(shù)字控制值(Wu)調(diào)節(jié)靜態(tài)電流強(qiáng)度水平 (In)時(shí)所依據(jù)的當(dāng)前的特性曲線函數(shù)與所述電流接口的更早的特性曲線函數(shù)之間是否存 在偏差或者說偏差多少。2. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路,所述變送器電路還包括易失性數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器(RAM),所述易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)字測量值和/或數(shù)字控制值,其中,所述 微處理器被設(shè)置成用于將數(shù)字控制值(Wu)以及數(shù)字電流值(Iu)暫時(shí)存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器中。3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路,其中,所述微處理器被設(shè)置成用于 基于控制值序列(wD)和電流值序列(iD),尤其是基于至少暫時(shí)存儲(chǔ)的控制值(Wu)以及至 少暫時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)字電流值(Izu)來檢驗(yàn)所述電流接口,即, -獲知控制值(Wu)與至少一個(gè)附屬的數(shù)字電流值(Iu)之間的偏差;并且/或者 -確定上述電流值(Izu)與控制值(Wu)偏差多少;并且/或者 -獲知所述電流接口依賴于數(shù)字控制值(Wu)調(diào)節(jié)靜態(tài)電流強(qiáng)度水平(ix,p時(shí)所依據(jù) 的當(dāng)前的特性曲線函數(shù);并且/或者 -確定所述電流接口依賴于數(shù)字控制值(Wu)調(diào)節(jié)靜態(tài)電流強(qiáng)度水平(ix,p時(shí)所依據(jù) 的當(dāng)前的特性曲線函數(shù)與之前針對所述電流接口獲知的特性曲線函數(shù)之間是否存在偏差 或者說偏差多少。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路, -其中,所述電流接口具有釋放輸入端(EN),并且所述微處理器具有與所述電流接口 的上述釋放輸入端連接的釋放輸出端, -其中,所述電流接口被設(shè)置成用于在激活電流信號輸出端的控制指令(ON) 施加在釋放輸入端(EN)上之后,在電流信號輸出端(IIST()Ut)上輸出電流值序列(iD),并且 所述微處理器被設(shè)置成用于生成用于激活電流信號輸出端的控制指令并且在釋 放輸出端上將其輸出。5. 根據(jù)上一權(quán)利要求所述的變送器電路,其中,所述電流接口被設(shè)置成用于短時(shí)間地, 尤其是在激活電流信號輸出端的控制指令(ON)消失的情況下,在電流信號輸出端 (U上不輸出電流值序列(iD)。6. 根據(jù)上一權(quán)利要求所述的變送器電路, _其中,所述電流接口被設(shè)置成用于在解除激活電流信號輸出端(IbJ的控制指令 (OFF)施加在釋放輸入端(EN)上之后,在電流信號輸出端(ID(Mt)上不輸出電流值序列 Qd),并且 -其中,所述微處理器被設(shè)置成用于生成用于解除激活電流信號輸出端(Ibut)的控制 指令并且在釋放輸出端上將其輸出,尤其是使得激活時(shí)間,即在預(yù)定的運(yùn)行時(shí)間 段上累積的、期間所述電流接口在電流信號輸出端(ID()ut)上輸出電流值序列(iD)的總時(shí) 間比解除激活時(shí)間,即在預(yù)定的運(yùn)行時(shí)間段上累積的、期間所述電流接口在電流信號輸出 端(IbJ上不輸出電流值序列(iD)的總時(shí)間要短。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路,其中,所述變送器電路被設(shè)置成用 于短時(shí)間地,尤其是主要地,以正常運(yùn)行模式運(yùn)行, -在所述正常運(yùn)行模式中,所述被測變量(x)僅在為之預(yù)定的具有通過被測變量(x)的 預(yù)定的最小的測量值確定的范圍下限^和通過被測變量(x)的預(yù)定的最大的測量值確定 的范圍上限x2的測量范圍Ax12之內(nèi)隨時(shí)間改變,并且 -在所述正常運(yùn)行模式下,所述微處理器在控制輸出端上僅輸出如下控制值,所述控制 值命令所述電流接口調(diào)節(jié)信號電流的電流強(qiáng)度Ix,從而使靜態(tài)電流強(qiáng)度水平分別位 于為之預(yù)定的,即與被測變量(x)預(yù)定的測量范圍對應(yīng)的、進(jìn)而具有與其范圍下限 Xl相對應(yīng)的第一邊界電流強(qiáng)度I:和與其范圍上限x2相對應(yīng)的與所述第一邊界電流強(qiáng)度不 同的第二邊界電流強(qiáng)度12的測量區(qū)間A112之內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變送器電路,其中,所述第一邊界電流強(qiáng)度為4mA或更小,尤 其是大于3. 6mA。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的變送器電路,其中,所述第二邊界電流強(qiáng)度為20mA或更 大,尤其是小于21mA。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路,其中,所述微處理器被設(shè)置成用于 基于控制值序列(wD)和電流值序列(iD),尤其是基于存儲(chǔ)的控制值(Wu)以及存儲(chǔ)的數(shù)字 電流值(Izu)來獲知變送器錯(cuò)誤(Err)。11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變送器電路,其中,所述微處理器被設(shè)置成用于 基于由至少兩個(gè)預(yù)定的瞬時(shí)有效的系數(shù).....A