[发明专利]用于监视模数转换器电路的诊断电路

说明书

相关申请的引用

本申请要求提交日期为2009年4月28日的欧洲专利申请第EP 09158 909.3号的优先权，其公开内容通过引用合并于此；以及提交日期为2009年4月28日的美国临时专利申请NO 61/173,347的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及传感器值的模数转换。本发明尤其涉及在输入液位计、压力计或流量计的测量值的过程中用于监视模数转换器电路的诊断电路、具有诊断电路的液位计、具有诊断电路的压力计、具有诊断电路的流量计，以及用于监视模数转换器电路的方法。

背景技术

模拟传感器的输入端的基本结构可以由集成在测量回路中的电阻器构成，在该电阻器处可以测量电压降。如果理论上该电阻值已知，则基于测量的电压可以计算电流。不提供监视措施，即，不确定所计算的电流是否也对应于实际传感器电流。

这种结构可能不能抵消例如与温度相关的变化。

尤其在液位和压力测量领域中，准确确定传感器值，或者换句话说，准确确定液位和压力非常重要。不正确的测量可能不仅存在技术影响，如在过高的压力下原材料的伸张过度。不正确的测量还可能与对于传感器(即，液位计或压力计)用户的其它经济影响和不利条件相关。

发明内容

本发明的目的是公开一种在输入液位计、压力计或流量计的测量值的过程中的改进的模数转换。

根据独立权利要求的特征，公开了一种诊断电路，用于在输入液位计、压力计或流量计的测量值的过程中监视模数转换器电路；一种液位计；一种压力计；一种流量计；以及一种用于在输入液位计、压力计或流量计的测量值的过程中监视模数转换器电路的方法。本发明的附加技术特征由从属权利要求产生。

所描述的示例性实施例同样涉及诊断电路、液位计、压力计、流量计和方法。

此外，应该注意，在本发明的上下文中，术语“传感器”可以指测量设备，尤其指液位计、压力计和流量计。此外，术语“传感器值”应该以如下方式来解释：借助于本发明而被转换成数字信号的传感器的模拟信号被馈送给诊断电路。这可能关系到例如借助于本发明而被转换成模拟信号的电传感器电流。

术语“电流感测电阻器单元”可以指电阻器、电感器和电容器。

此外，应该注意，术语“电阻器”在本发明的上下文中总是可以被解释成包括在术语“电流感测电阻器单元”中。

根据本发明的示例性实施例，公开了一种诊断电路，用于在输入液位计、压力计或流量计的测量值的过程中监视模数转换器电路。在这种情况下，诊断电路包括用于选择不同信号的复用器，以及用于控制至少该复用器的第一微控制器。此外，电源电压被提供给微控制器，并且诊断电路被设计成通过使用复用器和第一微处理器，基于对电源电压和所存储的电源电压的电源电压参考值的比较来检测电源电压的变化。

用于诊断电路的测量值例如可以借助于电流来提供。该电流可以在对第一电流感测电阻器单元进行电压测量之后计算，其中，如果已知电流感测电阻器单元的值，则第一电流感测电阻器单元可以实现为电阻器的形式。如果需要，这也可以通过诊断电路来实现和提供。

诊断电路可以是传感器，即压力计、液位计或流量计的一部分。但是，该诊断电路还可以被设置成远离传感器。在这种情况下，由传感器确定的测量值例如借助于电流通过电线被馈送给诊断电路。但是，还可以考虑馈送该测量值的不同形式。

在传感器由液位计、压力计或流量计构成的特定情况下，测量值因此是液位、压力或流量。该测量值可以通过传感器(例如在电磁波的帮助下)来确定。

电流感测电阻器单元还可以包括一个或多个连接到诊断电路的电阻器，使得在操作诊断电路的过程中可以分别读出各电阻器的电压降。还可以测量在若干串联连接的电阻器上产生的总的电压降。

此外，模数转换器可以根据不同方法将模拟输入信号转换成数字数据或数据流。该数字数据或数据流然后可以被另外处理或存储。也可以借助于相对装置，即数模转换器来进行随后的另外处理。关于模数转换器的基本功能，应该注意的是，模数转换器关于时间以及幅度来量化连续电压信号。在这种情况下，可以为模数转换器预先确定几种比特分辨率和几种转换速度。

此外，复用器可以被实现为选择性组合电路的形式，该选择性组合电路使得可以从复用器的输入通道上的多个输入信号中选择一个输入信号。这些输入信号例如可以由以下构成：电源电压、在单独或串联连接的电阻器上降落的电压，或借助于电位计或以不同方式预先确定的电压。