[发明专利]测量换能器馈电装置

说明书

本发明涉及一种用于过程自动化技术的测量换能器馈电装置，配置用于测量换能器的能量供应并且用于将测量换能器的测量信号转发给控制单元，其中该测量换能器馈电装置具有至少两个连接触点，该至少两个连接触点配置用于将测量换能器馈电装置耦合到控制单元，其中在两个连接触点之间形成电流回路，且该电流回路包括电源接头，该电源接头配置成为测量换能器供应电能。测量换能器馈电装置的特征在于，电流回路包括电流调节模块，该电流调节模块串联连接到或可串联连接到电源接头及测量换能器。

技术领域

本发明涉及一种用于过程自动化技术的测量换能器(transducer)馈电装置，配置用于测量换能器的能量供应并且用于将测量换能器的测量信号转发到控制单元。测量换能器馈电装置具有至少两个连接触点，配置用于将测量换能器馈电装置耦合至控制单元，其中在两个连接触点之间形成电流回路，电流回路包括电源接头(power tap)，该电源接头配置成为测量换能器供应电能。

背景技术

测量换能器馈电装置用于向诸如温度传感器或湿度传感器的测量换能器提供电能。同时，测量换能器馈电装置用于将测量换能器的测量数据或测量信号传输到控制单元。测量信号尤其可以通过例如在4和20mA之间的范围内的电流信号来传输。为此，在连接触点之间的电流回路中施加对应的电流。为了将电流施加到电流回路中，测量换能器馈电装置可以包括电流调节模块，该电流调节模块将测量换能器的测量信号转换为相应的电流。连接到测量换能器馈电装置的控制单元然后可以根据所施加的电流得出关于测量信号或测量换能器的测量值的结论。

作为最大值，施加到电流回路中的电流乘以施加到测量换能器的电压可用作电能供应给测量换能器。由于所施加的电流较小(例如4至20mA)，可用功率非常小。

除了通过所施加的电流(以低频率)向控制单元传输的测量信号之外，附加的数据可以在控制单元和测量换能器馈电装置之间传输，例如通过HART通信系统或HART协议(HART＝可寻址远程传感器高速通道(highway addressable remote transducer))，借由高频信号将附加数据信号调制到电流回路的电流上。

例如通过线性调节器可选地通过电流限制来给测量换能器供应电能。这里的线性调节器充当低通滤波器，为HART通信系统提供足够高的阻抗。低通滤波器也必须串联到具有并联的电源接头的测量换能器上，其中测量换能器与电流调节模块并联，使得HART通信系统的高频信号不会通过低阻抗测量换能器或通过与测量换能器并联的高频范围内的相对较大的电容而短路。

低通滤波器以及电流限制不利地需要通过电流回路提供的一些能量，使得可用于测量换能器的电能减少。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种测量换能器馈电装置，该测量换能器馈电装置具有小功率损耗并因此可向测量换能器提供更高的电功率。

该目的通过根据实施例的测量换能器馈电装置来满足，并且尤其在于，电流回路包括电流调节模块，该电流调节模块串联连接到或可串联连接到电源接头和测量换能器。

本发明基于这样的认识：由于电流调节模块与电源接头和测量换能器的串联连接，典型的高阻抗电流调节模块独立于操作状态或者测量换能器的特定设计提供电流回路的高阻抗。这个高阻抗能够实现例如HART通信系统的校正功能。

电流调节模块的高阻抗尤其可以通过沿着电流回路仅具有小电容(例如最大10nF，优选最大5nF)的电流调节模块来实现。串联连接到电流调节模块的例如测量换能器或电源接头的非常大的电容，由于串联连接因此不会降低电流回路的总阻抗。

另外特别有利的是，由于根据本发明的电源接头，测量换能器和电流调节模块的连接，测量换能器的非常小的阻抗实际上对电流回路的总阻抗没有影响，因此可以省去低通滤波器。由此低通滤波器中通常“浪费地”消耗掉的能量根据本发明可提供用于测量换能器的运行，因此可以将更多的电能提供给测量换能器。