[发明专利]具有模块化构造的测量换能器电路的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有模块化构造的测量换能器电路的装置，正如 权利要求1的前序部分所限定的。

背景技术

在工业测量技术中，特别是在自动化及过程控制技术中，通常使 用的装置在过程运行中利用传感器测量过程变量或者利用执行机构调 节控制变量。这种装置例如确定压力、流量、料位、介电常数、界面 位置、温度或其他物理和/或化学过程量，作为过程运行中的过程变量。 例如可以从本申请人得到这种装置作为现场设备，商标为Cerabar、 Deltabar、Deltapilot、Promass、Levelflex、Micropilot、Prosonic、Soliphant、 Liquiphant、Easytemp，它们主要用于确定和/或监控容器中的介质的至 少一个上述过程变量。

所有上述装置或现场设备的一个共性是，利用与传感器串联的电 子装置从由传感器确定的过程变量中确定并分析测量值。这个电子装 置通常与相应的测量需求以及待测量过程变量相匹配，使得对于每一 传感器原理、对于每一待测过程变量、以及对于每一种测量性能，都 必须发展特殊的电子装置。靠近传感器的信号处理功能往往实施为 ASIC(特定用途集成电路)，其通常被大批量制造。另一种解决方案 是向现场设备提供不同的测量精度标准、统一的电子装置以及最大的 测量性能，并且例如由软件激活或去活特定的功能。

这些电子装置的缺点是，电子装置的成本不能够保持与所需的测 量性能成比例，并且没有提供模块化。

发明内容

本发明的任务是提供一种装置，其测量性能和功能能够容易地匹 配需求并且其能够成本经济地投入使用。

根据本发明，这个目的通过一种装置得以实现，其具有至少一个 用于检测至少一个化学和/或物理过程变量的传感器以及至少一个模块 化构造的测量换能器电路，该测量换能器电路具有至少一个传感器单 元，该传感器单元从由传感器检测的过程变量中确定电子测量变量并 且向传感器提供所需的能量，该测量换能器电路还具有至少一个特定 用途信号处理单元，用于从电子测量变量中确定测量值，其中在传感 器单元和特定用途信号处理单元之间传递调节的输出信号，其中特定 用途信号处理单元是可替换的，并且其中根据测量值的可预定的测量 精度，可安装多种不同类型特定用途信号处理单元中的至少一种。

在本发明的装置的优选实施例中，信号处理单元串联控制/分析单 元，该控制/分析单元用于分析并进一步处理测量值以及用于调节及控 制装置。

在本发明的装置的一个具有优点的实施例中，第一类型特定用途 信号处理单元用于对测量精度具有较低需求的应用场合。

在本发明的装置的另一具有优点的实施例中，第二类型特定用途 信号处理单元用于对测量精度具有中等需求的应用场合。

在本发明的装置的再一个具有优点的实施例中，第三类型特定用 途信号处理单元用于对测量精度具有较高需求的应用场合。

在本发明的再一个优选实施例中，第一类型特定用途信号处理单 元包括至少一个低通电路。

在本发明的装置的另一优选实施例中，低通电路提供与电子测量 变量成比例的测量值，该测量值的形式为模拟电流信号或模拟电压信 号。

本发明的装置的补充实施例允许第二类型特定用途信号处理单元 包括至少一个计数电路。

在本发明的装置的另一优选实施例中，第三类型特定用途信号处 理单元包括至少一个模/数转换电路。

在本发明的装置的其他优选实施例中，计数电路和/或模/数转换电 路提供与电子测量变量成比例的测量值，该测量值的形式为数字信号。

在本发明的装置的另一优选实施例中，至少第一类型、第二类型 和/或第三类型特定用途信号处理单元固定地集成在测量换能器电路 中。

另外，在本发明的装置的一个实施例中，在测量换能器电路中提 供至少一个插入位置，用于不同类型特定用途信号处理单元的模块化 替换。

在本发明的另一实施例中，在插入位置提供开关元件。

在本发明的另一优选实施例中，提供检查单元，其能够实现利用 由固定地集成在测量换能器电路中的第一类型、第二类型或第三类型 特定用途信号处理单元所确定的测量值对由置于插入位置中的第一类 型、第二类型或第三类型特定用途信号处理单元确定的测量值进行真 实性检查或确认。