專利名稱：模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于過(guò)程控制的現(xiàn)場(chǎng)變送器。具體地，本發(fā)明涉及具有可選擇運(yùn)行模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器。
背景技術(shù)：
加工廠，例如化學(xué)、石油、燃?xì)夂退幬锛庸S需要對(duì)多種過(guò)程變量進(jìn)行精細(xì)的控制和監(jiān)測(cè)。過(guò)程變量的示例包括壓力、溫度、流量、傳導(dǎo)率和
pH。為了監(jiān)測(cè)位于整個(gè)加工廠的過(guò)程變量，已經(jīng)發(fā)展熟知的例如現(xiàn)場(chǎng)變送器的設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)變送器包括變換器，該變換器響應(yīng)用傳感元件測(cè)量的過(guò)程變量并且將該變量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的傳輸信號(hào)(例如電或光信號(hào))，該傳輸信號(hào)是測(cè)量的過(guò)程變量的函數(shù)。
依賴于應(yīng)用目的，需要大量的變送器來(lái)監(jiān)測(cè)整個(gè)加工廠的過(guò)程變量。此外，每個(gè)變送器的所需應(yīng)用或功能依賴于用途而不同。為了符合每一個(gè)應(yīng)用和功能的變量，通常制造者提供不同的獨(dú)特的變送器，每一個(gè)提供不同的功能和性能。

發(fā)明內(nèi)容
一種可選擇模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器可設(shè)定成以具有不同的功能、性能以及功率消耗組合的多種運(yùn)行模式中的一種運(yùn)行?？蛇x擇模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器包括外殼、位于該外殼內(nèi)的傳感器以及用于將由該傳感器提供的數(shù)據(jù)傳送給該外殼外部的接收者的變送器電路。變送器電路包括控制器，其響應(yīng)于從該外殼外部的源接收的模式選擇數(shù)據(jù)，將變送器電路電設(shè)定成多種運(yùn)行模式中的一種。


圖1是被連接用以提供感測(cè)過(guò)程數(shù)據(jù)給控制室的模式可選擇的變送器
的立體圖2是模式可選擇的變送器的簡(jiǎn)化的方塊圖3是連接到特征板以提供感測(cè)的過(guò)程數(shù)據(jù)給控制室的一對(duì)模式可選
擇的變送器的立體圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明描述一種模式可選擇的變送器，其提供不同的可選擇的運(yùn)行模式。每一種模式提供在模式可選擇的變送器內(nèi)的功率或功能的不同分配。例如，該模式可選擇的變送器可以具有分配功率以提供良好的整體性能的通用模式。模式可選擇的變送器也可以具有快速響應(yīng)模式，在這種模式中，功率被分配成使得測(cè)量過(guò)程變量的更新被設(shè)置成比通用模式更快的速率(以損失變送器的部分其他功能為代價(jià))。模式可選擇的變送器的優(yōu)點(diǎn)之一在于單個(gè)變送器可以被用于適合不同的特定用途。
圖1是過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)的示意圖，其包括模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10、過(guò)程管道12以及控制室14。模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器IO被耦合用以監(jiān)測(cè)包含在管道12內(nèi)部的流體或氣體的過(guò)程變量(例如溫度、流量或壓力)。在該實(shí)施例中，所監(jiān)測(cè)的過(guò)程變量通過(guò)雙絞線16傳送到控制室14，并且控制室14通過(guò)雙絞線16提供電源給模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10。
在其他實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10通過(guò)數(shù)字多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(digital multi-drop network)連接到控制室14，該數(shù)字多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)還提供來(lái)自控制室14的電源到模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10。用在數(shù)字多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)的示例包括Foundation Fieldbus和Profibus。在又一實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10與控制室14無(wú)線聯(lián)通。在這個(gè)實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10可以通過(guò)電池系統(tǒng)來(lái)提供電力。為了說(shuō)明，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10用普通實(shí)施例進(jìn)行描述，其中模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10通過(guò)雙絞線16連接到控制室14，但是模式可選擇的變送器IO可以采用不同的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10可以使用模擬的或數(shù)字的通信方式將監(jiān)測(cè)的過(guò)程變量傳送到控制室14。模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10通過(guò)控制用以反映所監(jiān)測(cè)的過(guò)程變量的值的回路電流的量(通常
4-20mA)將模擬數(shù)據(jù)傳送到控制室14。預(yù)留用以傳送感測(cè)的過(guò)程變量到控制室14的回路電流的4-20mA范圍意味著，所有變送器操作必須以小于4mA的電流運(yùn)行。模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器IO提供一種裝置用以分配限定的電流(也就是限定的功率)以便使模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10的運(yùn)行適應(yīng)特定的應(yīng)用。
圖2是一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化的方塊圖，其中示出了模式可選擇的變送器10內(nèi)部的部件。這些部件包括傳感器20、模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器22、A/D偏壓電路24、控制器26、時(shí)鐘28、信號(hào)處理器30、本地操作界面(LOI)32、數(shù)字通訊電路34、數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器36、存儲(chǔ)器裝置38和電流測(cè)量電路39?？刂破?6提供控制信號(hào)給連接的部件以改變或更改該部件的操作。通過(guò)選擇地控制每一個(gè)所連接的部件的操作，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10可以被控制以多個(gè)不同的模式運(yùn)行。
傳感器20是連接用以監(jiān)測(cè)過(guò)程變量并且提供表示該監(jiān)測(cè)的過(guò)程變量的電信號(hào)的變換器。傳感器20提供電信號(hào)到A/D轉(zhuǎn)換器22， A/D轉(zhuǎn)換器22將由傳感器20提供的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠傳送到控制器26的數(shù)字信號(hào)。A/D偏壓電路24調(diào)整提供到A/D轉(zhuǎn)換器22的功率?？刂破?6提供表示所測(cè)量的過(guò)程變量的數(shù)字信號(hào)到信號(hào)處理器30，信號(hào)處理器30為該數(shù)字信號(hào)執(zhí)行一系列的算法。例如，信號(hào)處理器30可以執(zhí)行信號(hào)補(bǔ)償法則以調(diào)整所感測(cè)的處理器變量以便計(jì)算傳感器20中由溫度改變或其他因素引起的變化。
信號(hào)處理器30提供處理過(guò)的信號(hào)給控制器26，控制器26使用模擬或數(shù)字裝置將處理過(guò)的信號(hào)傳送給控制室14。對(duì)于模擬通訊，所測(cè)量的過(guò)程變量(由信號(hào)處理器30處理之后)通過(guò)控制器26提供到數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器36，數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器36基于所測(cè)量的過(guò)程變量調(diào)整4-20mA的回路電流。對(duì)于數(shù)字通訊，控制器26提供處理過(guò)的信號(hào)(或其他例如診斷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))到數(shù)字通訊電路34，數(shù)字通訊電路34將該數(shù)據(jù)傳送到控制室14。數(shù)字通訊電路34還可以接收諸如來(lái)自控制室14的請(qǐng)求和命令的數(shù)字通信。
此外，控制器26可以提供數(shù)據(jù)(例如所測(cè)量的過(guò)程變量)到LOI (本地操作界面)32。在一個(gè)實(shí)施例中，.LOB2可以包括單個(gè)顯示單元(例如LCD輸出)，其在本地顯示所測(cè)量的過(guò)程變量。在其他實(shí)施例中，LOI32可以包括更復(fù)雜的功能。例如，LOI32可以包括顯示單元和用戶界面，用
戶界面允許使用者在本地提供需求和命令到模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器io。
由模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10提供的操作模式通過(guò)控制或調(diào)整變送器內(nèi)部部件(例如A/D轉(zhuǎn)換器22、 A/D偏壓電路24、時(shí)鐘28、信號(hào)處理器30和本地操作界面(LOI) 32)的運(yùn)行進(jìn)行選擇。在圖2中示出的實(shí)施例中，控制器26提供模式選擇命令到所連接的部件以便執(zhí)行所要的運(yùn)行模式。控制所述部件可以包括在兩個(gè)或更多個(gè)硬件設(shè)定之間進(jìn)行選擇或控制或調(diào)整由所述部件執(zhí)行的軟件。也就是說(shuō)，模式選擇可以通過(guò)硬件或軟件設(shè)定來(lái)執(zhí)行。
通常，在更好的性能和更高的功率之間的平衡使得在損害其他部件的性能為代價(jià)下讓一些部件以更好的性能模式運(yùn)行。通過(guò)選擇特定運(yùn)行模式，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器IO可以設(shè)定成適合特定應(yīng)用的需要。
正如圖2所示，控制器26提供模式選擇命令到A/D轉(zhuǎn)換器22。提供給A/D轉(zhuǎn)換器22的模式選擇命令設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率。該更新速率定義為A/D轉(zhuǎn)換器22提供表示測(cè)量的過(guò)程變量的電信號(hào)給控制器26的速率。
有幾種方法影響A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)提高A/D轉(zhuǎn)換器22運(yùn)行的內(nèi)部速率可以獲得更快的更新速率。通過(guò)控制器26可以使用硬件或軟件對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器22進(jìn)行改進(jìn)從而控制該內(nèi)部更新速率。此外，控制器26可以通過(guò)選擇地增大或減小由時(shí)鐘28產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率來(lái)設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部更新速率。提高A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部更新速率通常需要增加功率消耗，以便保持由A/D轉(zhuǎn)換器22提供的數(shù)據(jù)的精確度。下面就A/D偏壓電路24來(lái)說(shuō)明增加A/D轉(zhuǎn)換器的功率消耗。
在另一實(shí)施例中，在不提高A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部更新速率的情況下，提高A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率。在本實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換器22設(shè)定成使用更少的內(nèi)部數(shù)據(jù)來(lái)提供更新數(shù)據(jù)。最終的結(jié)果是，以相同或類似的功率消耗需求提高更新速率，但是由A/D轉(zhuǎn)換器22提供的數(shù)據(jù)的總體精確度較低。因而，控制器26可以以不同的方式設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器22相關(guān)的更新速率。
除了控制A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率，控制器26還可以設(shè)定啟動(dòng)模式可選擇的變送器10之后A/D轉(zhuǎn)換器22用來(lái)提供第一更新所用時(shí)間的量。A/D轉(zhuǎn)換器22可以通過(guò)控制器26設(shè)定成以提高的內(nèi)部速率運(yùn)行，或通過(guò)減小用于形成更新數(shù)據(jù)(如上所述)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。在提供第一更新之后，A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率可以還原成正常的更新速率。
在提供給A/D轉(zhuǎn)換器22以改變A/D轉(zhuǎn)換器22相關(guān)的更新速率的模式選擇命令同時(shí)，控制器26還可以提供模式選擇命令給A/D偏壓電路24以管理A/D轉(zhuǎn)換器22從電源(未示出)吸取的功率大小。例如，如果在提高A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部速率的同時(shí)保持A/D轉(zhuǎn)換器22的精確度，則通常需要額外的功率消耗。在這種情況下，控制器26設(shè)定使A/D偏壓電路24增大A/D轉(zhuǎn)換器22從電源獲取的功率大小。如果A/D轉(zhuǎn)換器22被設(shè)定成以更低的更新速率運(yùn)行時(shí)，在這種情況下消耗更小的功率，則A/D偏壓電路24被設(shè)定成減小A/D轉(zhuǎn)換器22從電源獲取的功率的大小。
控制器26提供模式選擇命令給時(shí)鐘28以控制時(shí)鐘28的頻率。由時(shí)鐘28產(chǎn)生的頻率決定在模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10內(nèi)部的多個(gè)部件(例如信號(hào)處理器30和A/D轉(zhuǎn)換器22)運(yùn)行速率。例如，更高的時(shí)鐘頻率允許信號(hào)處理器30增加處理的命令的數(shù)量或允許A/D轉(zhuǎn)換器22以提高的更新速率運(yùn)行。因而，更高的時(shí)鐘頻率可以用于使信號(hào)處理器30運(yùn)行更復(fù)雜的信號(hào)調(diào)節(jié)算法以提高所感測(cè)的過(guò)程變量的精確度，或可以允許微處理器以更高的總體速度處理數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)更高的更新速率。正如上面對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器22所介紹的，更高的時(shí)鐘頻率還可以用于提高A/D轉(zhuǎn)換器22的更新速率。然而，需要在更高的時(shí)鐘頻率與可選擇的模式變送器10增大的功率消耗之間進(jìn)行平衡。
除了調(diào)節(jié)時(shí)鐘頻率影響信號(hào)處理器30的運(yùn)行，信號(hào)處理器30的運(yùn)行還可以通過(guò)改變其執(zhí)行的算法進(jìn)行調(diào)節(jié)?？刂破?6可以指示信號(hào)處理器30執(zhí)行特定的信號(hào)補(bǔ)償算法，或可以傳送新的或調(diào)整后的算法給信號(hào)處理器30。由信號(hào)處理器30執(zhí)行的信號(hào)補(bǔ)償算法影響由信號(hào)處理器30提供的信號(hào)補(bǔ)償?shù)木_度。通常，信號(hào)補(bǔ)償算法考慮傳感器20的個(gè)體特性和當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)(例如溫度)以提供信號(hào)補(bǔ)償。復(fù)雜的算法可以用于提供更好
12(也就是更精確)的信號(hào)補(bǔ)償。更復(fù)雜的信號(hào)補(bǔ)償算法需要信號(hào)處理器30 的額外的計(jì)算(也就是執(zhí)行更多的命令)，因而需要額外的功率(或一些 其他平衡，例如減小更新速率)。
控制器26還提供模式選擇命令給LOI32。 LOI32的控制可以像將 LOI32轉(zhuǎn)向"開(kāi)"或"關(guān)" 一樣簡(jiǎn)單。在其他實(shí)施例中，LOI32可以包括 多種額外功能。例如，LOI32可以包括提供高級(jí)功能(例如圖像性能或用 戶界面)的LCD顯示屏。通常額外的功能需要額外的功率需求。因而， 在選擇的運(yùn)行模式基礎(chǔ)上，控制器26控制某一種LOI32的特征或功能是 可用的。例如，為了節(jié)省功率，控制器26可以關(guān)閉多個(gè)由LOI32提供的 高級(jí)特征。
最后，在選擇的運(yùn)行模式基礎(chǔ)上，控制器26控制如何將數(shù)據(jù)傳送到 控制室14?？刂破?6提供模式選擇命令給數(shù)字通訊電路34和D/A轉(zhuǎn)換 器36。時(shí)常地，僅間歇地(即，每六個(gè)月)采用數(shù)字通訊。在這種情況下， 控制器26可以通過(guò)選擇地控制數(shù)字通訊電路34是"開(kāi)"還是"關(guān)"來(lái)節(jié) 省電源。此外，控制器26可以提供有關(guān)數(shù)字通訊電路如何運(yùn)行的模式選 擇命令。例如，數(shù)字通訊電路34可以設(shè)定成使數(shù)字通訊電路34產(chǎn)生的數(shù) 字信號(hào)強(qiáng)度被增大的高信號(hào)模式運(yùn)行。如果模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10 在電子噪聲環(huán)境中運(yùn)行，這是有利的。
控制器26還提供模式選擇命令給D/A轉(zhuǎn)換器36影響模式可選擇的變 送器10的模擬通訊。在一個(gè)實(shí)施例中，可選擇地設(shè)定D/A轉(zhuǎn)換器36的響 應(yīng)時(shí)間。D/A轉(zhuǎn)換器36的響應(yīng)時(shí)間限定了 D/A轉(zhuǎn)換器36用來(lái)響應(yīng)用以改 變輸入變量的時(shí)間量?？焖夙憫?yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器36在提高A/D轉(zhuǎn)換器22 的更新速率的應(yīng)用中是有利的。然而，通過(guò)加快D/A轉(zhuǎn)換器36的響應(yīng)時(shí) 間，由D/A轉(zhuǎn)換器36消耗的功率量增加，并且由D/A轉(zhuǎn)換器36產(chǎn)生的 輸出噪聲量增大。相反地，減慢D/A轉(zhuǎn)換器36的響應(yīng)時(shí)間減小功率消耗。
因而，在圖2中示出的實(shí)施例中，控制器26提供模式選擇命令給所 連接的部件中的一種或更多種以便執(zhí)行所需的運(yùn)行模式。
所選擇的運(yùn)行模式到模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10 (因此，到控制器 26)的傳送可以以多種方式來(lái)執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，所需的運(yùn)行模式加 載到存儲(chǔ)器裝置38，該存儲(chǔ)器裝置可以用電可擦編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。控制器30讀取存儲(chǔ)器裝置38并且提供控制信號(hào)給每一個(gè) 必需的部件以執(zhí)行所需的運(yùn)行模式。這種類型的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器 通常僅編程一次，并且將被編程為適合特定應(yīng)用的需要。例如，用戶可以 定制現(xiàn)場(chǎng)變送器特定的運(yùn)行要求。廠商或制造者將用符合客戶提供的運(yùn)行 要求的運(yùn)行模式對(duì)存儲(chǔ)器裝置38進(jìn)行編程。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于單個(gè)現(xiàn) 場(chǎng)變送器可以容易地由制造者或提供者進(jìn)行編程以符合特定應(yīng)用的需要。 在另一實(shí)施例中，在使用時(shí)模式可選擇的變送器10能夠在不同的運(yùn) 行模式之間轉(zhuǎn)換。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，使用模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器 10的數(shù)字通訊能力將模式選擇以數(shù)字的形式從控制室14傳送到控制器 26。數(shù)字通訊可以包括對(duì)于控制器26必要的信息以執(zhí)行所需的運(yùn)行模式， 或可以提供存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置38內(nèi)部的所需的運(yùn)行模式的識(shí)別。在所接 收地指示所需運(yùn)行模式的數(shù)字通訊的基礎(chǔ)上，控制器26提供模式選擇命 令到必要的部件。
在其他實(shí)施例中，使用者使用LOI32或使用連接的物理開(kāi)關(guān)傳送所需 的運(yùn)行模式26以將模式選擇數(shù)據(jù)提供給控制器26?；趶腖OI32或從物 理開(kāi)關(guān)本地接收的命令，控制器26提供模式選擇命令給必要的部件。
在另一實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10自動(dòng)地基于任何可探 測(cè)的過(guò)剩功率或未使用功率的部分決定模式選擇?，F(xiàn)場(chǎng)變送器10可以設(shè) 置成比基于考慮制造變量和運(yùn)行條件的安全設(shè)計(jì)盈余的情形消耗更少的 功率。最終結(jié)果是，現(xiàn)場(chǎng)變送器10可以在可用于現(xiàn)場(chǎng)變送器10的功率的 保守估計(jì)和由現(xiàn)場(chǎng)變送器10的不同功能消耗的功率之下運(yùn)行。通過(guò)探測(cè) 過(guò)?；蛭词褂玫墓β剩F(xiàn)場(chǎng)變送器10可以選擇運(yùn)行模式以利用該過(guò)?；?未使用的功率。
在一個(gè)實(shí)施例中，模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10使用測(cè)量電流裝置39 測(cè)量靜態(tài)電流(也就是，由現(xiàn)場(chǎng)變送器10當(dāng)前消耗的電流)并將所測(cè)量的 靜態(tài)電流提供給控制器26。基于所測(cè)量的由現(xiàn)場(chǎng)變送器IO使用的靜態(tài)電 流，未使用電流可以分配給在模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10內(nèi)部的不同的 部件。
此外，通常靜態(tài)電流將依賴于現(xiàn)場(chǎng)變送器10的運(yùn)行溫度改變。因而， 有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)變送器10的運(yùn)行溫度的信息可以與靜態(tài)電流的測(cè)量值一同用于確定現(xiàn)場(chǎng)變送器10所需的功率以及是否存在任何過(guò)剩的或未使用的電流 可以用于現(xiàn)場(chǎng)變送器10。在一個(gè)實(shí)施例中，在啟動(dòng)時(shí)測(cè)量靜態(tài)電流和運(yùn)行
溫度?；谝阎撵o態(tài)電流和運(yùn)行溫度之間的關(guān)系，可以得到現(xiàn)場(chǎng)變送器
IO的運(yùn)行電流要求，并且可以確定任何過(guò)?；蛭词褂玫碾娏鞯拇嬖?。在另
一實(shí)施例中，連續(xù)不斷地測(cè)量靜態(tài)電流和運(yùn)行溫度，其中基于靜態(tài)電流和 運(yùn)行溫度兩者確定過(guò)剩的或未使用的電流?；诖_定地過(guò)?；蛭词褂玫碾?br> 流，控制器26可以提供模式選擇命令給不同的部件以利用或使用所有過(guò) ?；蛭词褂玫墓β?。
運(yùn)行模式的示例
以下示例用于舉例說(shuō)明模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10的可能的應(yīng)用模 式。下面的示例并不意味著全部，而僅是示例性的可用于模式可選擇的現(xiàn) 場(chǎng)變送器10的多種不同運(yùn)行模式。
通用模式
以通用模式運(yùn)行的可選擇的模式變送器的性能提供良好的總體性能。 功率被分配給單個(gè)部件以提供良好的更新速率、良好的信號(hào)補(bǔ)償和至少一
些LOI操作。這種運(yùn)行模式容易符合廣泛范圍的應(yīng)用。
快速響應(yīng)模式
作為與通用模式的對(duì)比，快速響應(yīng)模式提供更快速的更新速率。其中 運(yùn)行模式可以用在感測(cè)的過(guò)程變量可以快速地隨著時(shí)間變化的應(yīng)用中。
快速響應(yīng)運(yùn)行模式可以以多種方式執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)定 A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部速率以提高提供數(shù)據(jù)到控制器26的更新速率來(lái)執(zhí)行 快速響應(yīng)運(yùn)行模式?？刂破?6可以直接地提高A/D轉(zhuǎn)換器22的內(nèi)部更新 速率，或可以設(shè)定時(shí)鐘28以提供加強(qiáng)的或更高的頻率時(shí)鐘信號(hào)到A/D轉(zhuǎn) 換器22。由A/D轉(zhuǎn)換器22提供的更新速率的提高通常將導(dǎo)致分配到A/D 轉(zhuǎn)換器22的功率的增加。為了增大由A/D轉(zhuǎn)換器22分配或獲取的功率， 控制器26設(shè)定A/D偏壓電路24以要求或允許A/D轉(zhuǎn)換器22從電源(未
示出)獲取額外的功率。分配給這些部件的功率升高導(dǎo)致可用于其他用途的功率下降。例如，
在快速響應(yīng)模式中，分配給例如LOI32或數(shù)字通訊電路34的部件的功率 減少。分配給L0132的功率減少導(dǎo)致由LOI32提供的功能減少。數(shù)字通訊 電路34可以根據(jù)需要選擇地轉(zhuǎn)到"開(kāi)"和"關(guān)"以節(jié)省功率。此外，在 降低由數(shù)字通訊電路34提供/接收信號(hào)的相關(guān)可靠性的情況下可以節(jié)省提 供給數(shù)字通訊電路34的功率。
此外，在降低由信號(hào)補(bǔ)償算法提供的精確度的情況下，可以通過(guò)選擇 更少的復(fù)雜的信號(hào)補(bǔ)償算法減少由信號(hào)處理器30消耗的功率。
因而，在一個(gè)實(shí)施例中，快速響應(yīng)模式將額外的功率分配給A/D轉(zhuǎn)換 器22和A/D偏壓電路24以提高更新速率。分配給這些部件的功率的增加 是基于提供給其他所連接的一個(gè)或更多個(gè)部件的功率的降低。因而，可以 從快速響應(yīng)模式內(nèi)部選擇多個(gè)次級(jí)運(yùn)行模式。例如，快速響應(yīng)模式可以通 過(guò)再分配先前由LOI32消耗的功率來(lái)執(zhí)行。在另一實(shí)施例中，被再分配的 功率部分來(lái)自LOI32,部分來(lái)自由信號(hào)處理器30提供的信號(hào)補(bǔ)償?shù)臏p小 (導(dǎo)致由信號(hào)處理器30消耗的功率的減少)。
在另一實(shí)施例中，快速響應(yīng)模式不是通過(guò)再分配功率給A/D轉(zhuǎn)換器 22來(lái)執(zhí)行，而是通過(guò)在降低A7D轉(zhuǎn)換器22提供的精確度的情況下設(shè)定 A/D轉(zhuǎn)換器22以提供更快的更新速率。也就是說(shuō)，控制器26基于少于在 通用模式中使用的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器22以形成更新 數(shù)據(jù)。這允許在不必分配額外的功率給A/D轉(zhuǎn)換器22的條件下提高A/D 轉(zhuǎn)換器22的更新速率。
快速啟動(dòng)模式
快速啟動(dòng)模式在啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)變送器10之后，盡可能快速地測(cè)量并傳送 第一測(cè)量變量?？焖賳?dòng)模式在幾種應(yīng)用中是有用的。例如，在一種應(yīng)用 中，現(xiàn)場(chǎng)變送器10是以減小的速率(例如每秒測(cè)量一次數(shù)據(jù))測(cè)量過(guò)程 變量的無(wú)線裝置(電池運(yùn)行的)。為了節(jié)省電池電力，現(xiàn)場(chǎng)變送器10可以 在測(cè)量之間減低功率消耗或"休眠"。在這種應(yīng)用中，通過(guò)縮短啟動(dòng)之后 測(cè)量和傳送過(guò)程變量所需的時(shí)間量，測(cè)量和傳送過(guò)程變量所需的總的功率 量減小，從而延長(zhǎng)電池壽命。
在另一實(shí)施例中，在現(xiàn)場(chǎng)變送器10啟動(dòng)之后盡可能快速地測(cè)量和傳送過(guò)程變量是至關(guān)重要的。在該實(shí)施例中，采用兩步初始化過(guò)程，其中采 用快速啟動(dòng)模式以比啟動(dòng)的速率提高地速率測(cè)量和傳送過(guò)程變量，然后在 快速啟動(dòng)模式之后采用現(xiàn)場(chǎng)變送器10的標(biāo)準(zhǔn)或全部初始化以實(shí)施后面的 過(guò)程變量的測(cè)量。
類似于快速響應(yīng)模式，在快速啟動(dòng)模式中，控制器26設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換 器22以更高的更新速率運(yùn)行。此外，控制器26可以設(shè)定時(shí)鐘28以更高 頻率運(yùn)行。因?yàn)閮H第一測(cè)量或更新是以提高的更新速率或時(shí)鐘頻率執(zhí)行， 所以該更新速率和時(shí)鐘頻率兩者可以在更長(zhǎng)時(shí)間段上不能維持的速度運(yùn) 行。
以快速啟動(dòng)模式運(yùn)行(在上面所述的實(shí)施例中任一個(gè)).需要將功率分 配給例如A/D轉(zhuǎn)換器22的部件。因?yàn)榭焖賳?dòng)模式通常僅在啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)變 送器10之后執(zhí)行一個(gè)短的時(shí)間，開(kāi)始時(shí)可用的功率被分配給必要的部件 (例如A/D轉(zhuǎn)換器22和信號(hào)處理器30)以提供快速的、初始的過(guò)程變量 的測(cè)量。在執(zhí)行第一初始測(cè)量之后，可以用現(xiàn)場(chǎng)變送器10將功率再分配 給其他部件，例如LOI32和數(shù)字通訊電路34。
高性能信號(hào)補(bǔ)償模式 與通用模式相比，高性能信號(hào)補(bǔ)償模式盡可能的提供最精確的數(shù)據(jù)信 號(hào)。信號(hào)補(bǔ)償考慮影響感測(cè)的過(guò)程變量的精確性的單個(gè)傳感器特性。由信 號(hào)處理器30處理的數(shù)據(jù)的精確度依賴于信號(hào)補(bǔ)償算法的復(fù)雜度。為了提 供更為精確的數(shù)據(jù)信號(hào)，信號(hào)處理器30使用更復(fù)雜的信號(hào)補(bǔ)償算法，該 信號(hào)補(bǔ)償算法使由信號(hào)處理器30執(zhí)行的命令數(shù)量增加(和由此帶來(lái)的處 理時(shí)間)。該運(yùn)行模式在感測(cè)的過(guò)程變量的精確度是至關(guān)重要的應(yīng)用中是 有益的。
在一個(gè)實(shí)施例中，在用于更復(fù)雜的信號(hào)補(bǔ)償算法所需的處理時(shí)間方面 的增加可以通過(guò)減少更新速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。降低更新速率允許信號(hào)處理器30 具有必要的時(shí)間來(lái)使用更復(fù)雜的信號(hào)補(bǔ)償算法來(lái)處理每個(gè)測(cè)量的過(guò)程變 量。在另一實(shí)施例中，更新速率保持不變，但是時(shí)鐘28的頻率提高，使 得信號(hào)處理器30能夠在不必降低更新速率的情況下，執(zhí)行在更復(fù)雜的信 號(hào)補(bǔ)償算法中所需的額外的命令。信號(hào)處理器30運(yùn)行頻率的提高增大了 信號(hào)處理器30消耗的功率。正如上面所述，提高分配給信號(hào)處理器30的功率必須通過(guò)減小分配給其他部件上的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。
高級(jí)LOI模式
在高級(jí)LOI運(yùn)行模式中，分配額外的功率給L0132，以便提供額外的 或更復(fù)雜的功能。例如，由LOI32提供的額外的功能可以包括例如對(duì)所獲 得的過(guò)程變量的繪制曲線的功能。為了提供在高級(jí)LOI模式中所提供的額 外的功能，分配額外的功率給L0132。為了供應(yīng)提供給LOI32的額外的功 率，現(xiàn)場(chǎng)變送器10內(nèi)的其他部件的功率減少。例如，再分配給LOI32的 功率是以更新速率或信號(hào)補(bǔ)償?shù)慕档蜑榇鷥r(jià)。
請(qǐng)求式LOI模式
請(qǐng)求式LOI模式為功率交互特征，其可以與其他所列的運(yùn)行模式中任 一個(gè)結(jié)合使用。請(qǐng)求式LOI模式將LOI32保持在沒(méi)有或很少功率分配給 LOI32的休眠模式。在請(qǐng)求之后，功率暫時(shí)供給LOI32—個(gè)短的時(shí)間長(zhǎng)度 (例如30秒)以允許使用者通過(guò)L0132看到或與現(xiàn)場(chǎng)變送器10相互作用。 這需要控制器26暫時(shí)再分配現(xiàn)場(chǎng)裝置10內(nèi)部的功率以補(bǔ)償暫時(shí)地增加提 供給L0132的功率。這種功率的再分配會(huì)導(dǎo)致更新速率的暫時(shí)放慢或由信 號(hào)處理器30提供的信號(hào)補(bǔ)償?shù)木_度的暫時(shí)降低。這種運(yùn)行模式的優(yōu)點(diǎn) 在于能夠在LOD2處于休眠模式期間提高現(xiàn)場(chǎng)變送器10的功能或性能。
高速模擬模式
在高速模擬模式中，分配額外功率給D/A轉(zhuǎn)換器36，使得響應(yīng)速率(也 就是D/A轉(zhuǎn)換器響應(yīng)測(cè)量的過(guò)程變量改變的速率)提高。在一個(gè)實(shí)施例中， 通過(guò)以休眠模式運(yùn)行數(shù)字通訊電路34來(lái)提供分配用以執(zhí)行高速模式的額 外的功率，在該休眠模式中分配很少或不分配功率給數(shù)字通訊電路34。在 過(guò)程變量快速地改變并且已經(jīng)分配額外的功率以提高A/D轉(zhuǎn)換器22相關(guān) 的更新速率的應(yīng)用中這種模式是有益的。
以休眠模式運(yùn)行數(shù)字通訊電路34允許功率再分配給現(xiàn)場(chǎng)變送器10內(nèi) 部的其他部件。此外，在休眠模式時(shí)，數(shù)字通訊電路34能夠監(jiān)測(cè)用于數(shù) 字通訊的回路電流。如果探測(cè)到數(shù)字信號(hào)活動(dòng)，則數(shù)字通訊電路34被轉(zhuǎn) 換成運(yùn)行模式并且再分配功率到數(shù)字通訊電路34。高級(jí)信號(hào)模式
與通用模式相比，高級(jí)信號(hào)模式提供改善的數(shù)字通訊信號(hào)。這種運(yùn)行
模式在現(xiàn)場(chǎng)變送器10在可能妨礙現(xiàn)場(chǎng)變送器10傳送數(shù)字信息的電子"噪 聲"環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用中是有利的。再一次，分配給數(shù)字通訊電路34的 額外的功率意味著分配給現(xiàn)場(chǎng)變送器10內(nèi)的其他部件中的一個(gè)的功率減 小。
半功率模式
這種運(yùn)行模式在分散的現(xiàn)場(chǎng)裝置體系中是有利的(例如圖3中示出的 分散的體系)。在圖3中示出的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器40a 和40b被連接用以分別監(jiān)測(cè)以管道42a和42b內(nèi)的過(guò)程變量。模式可選擇 的現(xiàn)場(chǎng)變送器40a和40b可以與在圖1和圖2中所述的現(xiàn)場(chǎng)變送器10基 本上相同，只是代替用模擬或數(shù)字裝置與控制室14通訊，模式可選擇的 現(xiàn)場(chǎng)變送器40a和40b使用控制器局域網(wǎng)(CAN)總線46傳送數(shù)據(jù)給特 征板(feature board) 48。然后特征板48將由模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器40a 和40b提供的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)通常的模擬或數(shù)字通訊用雙絞線50傳送給控制室 14。
在分散式應(yīng)用中(例如圖3中示出的示例)，模式可選擇的變送器40a 和40b必須共享由控制室14提供的電源。因而，半功率模式允許模式可 選擇的變送器40a.和40b被設(shè)定成以分配給單個(gè)的或標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)變送器 (例如圖1中示出的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器10)的功率的一半功率運(yùn) 行。
通常，在類似圖3中示出的分散式體系中，現(xiàn)場(chǎng)變送器設(shè)計(jì)成在功率 受限的分散式系統(tǒng)中運(yùn)行。以半功率模式運(yùn)行的能力允許一般的現(xiàn)場(chǎng)變送 器(例如模式可選擇的變送器40a和40b)在分散式的環(huán)境中使用。在半 功率模式中，每一種模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器40a和40b被限制成以將要 分配給單個(gè)或單獨(dú)的現(xiàn)場(chǎng)變送器的功率的一半功率運(yùn)行。提供給每一種模 式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器40a和40b的功率可以在每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)變送器內(nèi)部根 據(jù)需要進(jìn)行分配。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員
19應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的形 式和細(xì)節(jié)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，包括外殼；位于所述外殼內(nèi)的傳感器，所述傳感器產(chǎn)生表示感測(cè)的過(guò)程變量的電信號(hào)；位于所述外殼內(nèi)的變送器電路，所述變送器電路基于由所述傳感器提供的電信號(hào)傳送輸出給所述外殼外部的接收者，其中所述變送器電路可設(shè)定成具有功能、性能以及功率消耗的不同組合的多種運(yùn)行模式；和其中所述變送器電路包括控制器，所述控制器響應(yīng)于從所述外殼外部的源接收到的模式選擇數(shù)據(jù)將所述變送器電路電設(shè)定成多種運(yùn)行模式中的一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的變送器，其中變送器電路包括 模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，其將由所述傳感器提供的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其中所述A/D轉(zhuǎn)換器通過(guò)所述控制器電設(shè)定成以選定的更新速率 運(yùn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模式可選擇的變送器，其中所述變送器電路 包括A/D偏壓電路，所述A/D偏壓電路連接成調(diào)整提供給所述A/D轉(zhuǎn)換 器的功率，其中所述A/D偏壓電路可由所述控制器電設(shè)定以將提供給所述 A/D轉(zhuǎn)換器的功率調(diào)整成選定的量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器 電路包括 '信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器響應(yīng)于由所述傳感器提供的電信號(hào)來(lái)提 供信號(hào)補(bǔ)償，其中所述信號(hào)處理器由所述控制器電設(shè)定以執(zhí)行選定的信號(hào) 補(bǔ)償算法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器 電路包括用于產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘，所述定時(shí)信號(hào)被提供給所述變送器內(nèi)部的 部件，其中所述時(shí)鐘由所述控制器電設(shè)定以便以選定的頻率提供定時(shí)信 號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器電路包括本地操作界面(LOI)，其提供用于顯示數(shù)據(jù)的圖像顯示，其中所述 LOI由所述控制器電設(shè)定以提供選定水平的功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器 電路包括-數(shù)字通訊電路，其在所述模式可選擇的變送器和所述外部接收者之間 提供數(shù)字通訊信號(hào)，其中所述數(shù)字通訊電路由所述控制器電設(shè)定以選定的 信號(hào)強(qiáng)度產(chǎn)生數(shù)字通訊信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器電路包括數(shù)字通訊電路，其在所述模式可選擇的變送器和所述外部接收者之間 提供數(shù)字通訊信號(hào)，其中所述數(shù)字通訊電路由所述控制器電設(shè)定以休眠模式或活動(dòng)模式運(yùn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器 電路包括數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器，其基于由所述傳感器提供的電信號(hào)產(chǎn)生傳 送給外部接收者的輸出，其中所述D/A轉(zhuǎn)換器由所述控制器電設(shè)定以選定 的響應(yīng)速率運(yùn)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送器電路包括存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)從所述變送器的外部的所述源接收的所述模式選 擇數(shù)據(jù)，其中所述控制器訪問(wèn)所述存儲(chǔ)器中的所述模式選擇數(shù)據(jù)并且基于 所存儲(chǔ)的模式選擇數(shù)據(jù)來(lái)電設(shè)定所述變送器電路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送 器電路包括存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于多種操作模式的模式選擇數(shù)據(jù)；和其中所述控制器接收來(lái)自所述變送器外部的所述源的識(shí)別選定的運(yùn) 行模式的模式選擇命令，其中所述控制器訪問(wèn)對(duì)應(yīng)于所選定的運(yùn)行模式的 模式選擇數(shù)據(jù)并且基于所選定的模式選擇數(shù)據(jù)設(shè)定所述變送器電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述變送 器電路包括電流測(cè)量電路，其監(jiān)測(cè)所述變送器電路的電流用量并且提供所監(jiān)測(cè)的 電流用量給所述控制器，其中所述控制器基于所監(jiān)測(cè)的電流用量設(shè)定所述 變送器電路。
13. —種模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，包括傳感器，所述傳感器產(chǎn)生響應(yīng)于感測(cè)的過(guò)程變量的電信號(hào)；多個(gè)部件，所述多個(gè)部件連接成響應(yīng)于由所述傳感器產(chǎn)生的所述電信 號(hào)傳送輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)部件中的至少一個(gè)可設(shè)定用以提供不同的運(yùn)行模式；存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)從外部源接收的對(duì)應(yīng)于選定的運(yùn)行模式的模式設(shè) 定數(shù)據(jù)；和控制器，所述控制器用于基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述模式設(shè)定數(shù) 據(jù)來(lái)電設(shè)定所述至少一個(gè)可設(shè)定的部件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的變送器，其中所述多個(gè)部件 包括模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，其將由所述傳感器提供的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號(hào)，其中所述A/D轉(zhuǎn)換器可由所述控制器基于所選定的運(yùn)行模式來(lái)電 設(shè)定以更新速率產(chǎn)生所述數(shù)字信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè) 部件包括信號(hào)處理器，其響應(yīng)于所述感測(cè)的過(guò)程變量提供信號(hào)補(bǔ)償給接收的信 號(hào)，其中所述信號(hào)處理器由所述控制器基于所選定的運(yùn)行模式來(lái)電設(shè)定以 提供一定水平的信號(hào)補(bǔ)償。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè)部件包括時(shí)鐘，其產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)，所述定時(shí)信號(hào)提供給多個(gè)部件中的一個(gè)或多個(gè)，其中所述時(shí)鐘由所述控制器基于所選定的運(yùn)行模式來(lái)電設(shè)定以一定頻 率產(chǎn)生所述定時(shí)信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè)部件包括本地操作界面(LOI)，其用于顯示數(shù)據(jù)，其中所述LOI由所述控制器 基于所選定的運(yùn)行模式來(lái)電設(shè)定以提供一定水平的功能。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè) 部件包括數(shù)字通訊電路，其用于產(chǎn)生從所述模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器傳送給外 部接收者的數(shù)字信號(hào)，其中所述數(shù)字通訊電路由所述控制器基于所選定的 運(yùn)行模式來(lái)電設(shè)定用以產(chǎn)生選定信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)字信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè)部件包括數(shù)字通訊電路，其用于在所述模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器和所述模式可 選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器的外部接收者之間提供數(shù)字通訊，其中所述數(shù)字通訊電 路由所述控制器電設(shè)定成在所述數(shù)字通訊電路接收到提供數(shù)字通訊的需 要之前以休眠模式運(yùn)行。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其中所述多個(gè)部 件包括-數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器，其用于將表示所述感測(cè)的過(guò)程變量轉(zhuǎn)換成 模擬信號(hào)表示，其中所述D/A轉(zhuǎn)換器由所述控制器基于所選定的運(yùn)行模式 來(lái)電設(shè)定成以響應(yīng)速率將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)表示。
21. —種基于選定的運(yùn)行模式設(shè)定模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器的方法，所述方法包括接收來(lái)自所述模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器外部源的模式選擇數(shù)據(jù)；和 基于所接收的模式選擇數(shù)據(jù)來(lái)電設(shè)定所述模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器內(nèi)部的變送器電路以實(shí)施多種運(yùn)行模式中的一種，每一種運(yùn)行模式提供功能、性能以及功率分配的不同組合。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于快速響應(yīng)模式來(lái)電設(shè)定所 述變送器電路包括通過(guò)電設(shè)定模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器將額外的功率分配給所述A/D轉(zhuǎn) 換器以便以提高的更新速率運(yùn)行。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于快速響應(yīng)模式來(lái)電設(shè)定所 述變送器電路包括-通過(guò)電設(shè)定模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器將額外的功率分配給所述A/D轉(zhuǎn) 換器以便以提高的更新速率獲得第一感測(cè)過(guò)程變量；和在獲得所述第一感測(cè)過(guò)程變量之后將功率從所述A/D轉(zhuǎn)換器再分配 到所述變送器電路內(nèi)部的其他部件。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于高性能信號(hào)補(bǔ)償運(yùn)行模式 設(shè)定所述變送器電路包括分配額外功率給信號(hào)處理器以執(zhí)行更復(fù)雜的信號(hào)處理算法以提供改 進(jìn)的信號(hào)補(bǔ)償。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中基于高性能信號(hào)補(bǔ)償運(yùn)行模式 設(shè)定所述變送器電路還包括電設(shè)定時(shí)鐘以提供具有提高的頻率的時(shí)鐘信號(hào)給所述信號(hào)處理器。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于高級(jí)本地操作界面(LOI)運(yùn)行模式設(shè)定所述變送器電路包括.-通過(guò)電設(shè)定本地操作界面將額外功率分配給所述LOI以提供額外的 功能。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于請(qǐng)求式本地操作界面(LOI) 運(yùn)行模式設(shè)定所述變送器電路包括在接收運(yùn)行需求之前以休眠模式運(yùn)行本地操作界面(LOI);和 在運(yùn)行需求之后通過(guò)電設(shè)定本地操作界面將功率分配給所述LOI — 定時(shí)間長(zhǎng)度以便以非休眠模式運(yùn)行。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中高速模擬運(yùn)行模式設(shè)定所述變 送器電路包括通過(guò)電設(shè)定數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器將額外功率分配給所述D/A轉(zhuǎn)換 器以便以提高的響應(yīng)速率運(yùn)行。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于高級(jí)信號(hào)運(yùn)行模式設(shè)定所 述變送器電路包括通過(guò)電設(shè)定數(shù)字通訊電路將額外功率分配給所述數(shù)字通訊電路以便 以增強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度提供數(shù)字通訊信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中基于半功率運(yùn)行模式設(shè)定所述變送器電路包括基于可用于所述模式可選擇的現(xiàn)場(chǎng)變送器總功率的整體降低，分配所 述變送器電路之間的功率。
全文摘要
一種可選擇模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器，其可設(shè)定成以具有功能、性能以及功率消耗的不同組合的多種運(yùn)行模式中的一種進(jìn)行運(yùn)行。可選擇模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器包括外殼、位于所述外殼內(nèi)部的傳感器以及用于傳送由傳感器提供的數(shù)據(jù)給外殼外部的接收者的變送器電路。變送器電路包括控制器，所述控制器響應(yīng)于從所述外殼外部的源接收到的模式選擇數(shù)據(jù)將所述變送器電路設(shè)定成多種運(yùn)行模式中的一種。因而，可選擇模式的現(xiàn)場(chǎng)變送器可以基于特定應(yīng)用的需要或需求進(jìn)行設(shè)定。
文檔編號(hào)H04J3/16GK101647216SQ200780052439
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者保羅·C·舒爾特, 史蒂文·理查德·特林布爾, 羅伯特·C·黑特克 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司