专利名称：用于模拟式测量仪的远程发射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于模拟式测量仪的远程发射器，所述模拟式测量仪包括转角发射器；还涉及一种将模拟测量显示转换为电信号的方法。
背景技术：
在测量温度和压力的技术领域，通常使用模拟式测量仪。
当在过程监测中包含这些模拟式测量仪时，必须提供能够再现所述模拟显示的电信号。这意味着，所测量的变量的模拟显示必须转换为电信号。
例如，通常转换为电流范围为4-20mA,电压范围0.5-3.5 V或特定频率范围的标准模拟输出信号(如标准信号)。
除了这些方面，已有的一些变送器设有与数字控制系统直接连接的数字接口 。
然而，已有的许多具有机械式显示和电输出信号的测量仪中，由敏感元件来实现拾取。在这种情况下，组装以及后续的标定非常困难。
而且，在将模拟显示转换为电信号的技术中，通常出现的问题是由于摩擦、质量或耦合类型对电输出信号产生的扰动影响。
至于其它方面，出版物US2002/0144555公开了 一种改进度盘式测量仪以提供远程显示的方法。更准确地说，公开了一种即可以本地显示也可以远程显示所测量的物理参数的度盘式测量仪器、方法和改进度盘式测量仪器的工具。公开了一种磁旋转指针用于将指针与磁体耦合或通过设置包含有集成磁体的指针来代替，因此，所述磁旋转指针依
所测量的物理参数的改变而相应旋转。电位计与所述磁旋转指针磁性耦合，并被固定于所述度盘式测量仪器的前面。
另外，DE 195 43 562 Al还提出一种无触点检测旋转元件的旋转角度的布置，其中，能够检测出由旋转元件所产生或影响的磁场强度，并且在评价传感器的布置中受磁性影响的特性时可被用于确定旋转的位置。为了以一种简单的方式同样检测出旋转元件旋转的绝对位置，所述传感器的布置至少由两个传感器元件组成，并设置在与所述旋转元件相对的位置上，这样，在每个旋转位置处旋转元件所产生的磁力线能够横向延伸至由传感器元件内的电流方向所确定的传感器结构内。
4磁力线的方向可以通过不同的电子测量装置确定，并通过估算相应的传感器元件的输入和输出信号之间的相位来检测旋转位置(旋转角度)。因此所提供的输入信号是正弦曲线或方波AC电压或DC电压。
发明内容
因此，本发明的目的是要消除现有技术中的前述缺陷。
根据本发明，提供了一种将模拟测量显示转换为电信号的方法，这种方法可以无触点的检测出指针的旋转角度并将其转换为一定比例的电输出信号。根据本发明，可以采用具有霍尔传感器的专用集成电路来完成，所述霍尔传感器能够检测出平行于所述集成电路的表面的磁通密度。
更准确的地，本发明中的方法包括以下步骤配置一个具有霍尔传感器的专用集成电路，调节所述霍尔传感器以检测出平行于所述集成电路的表面的磁通密度，所述霍尔传感器被放置为与旋转平面平行，并且位于测量仪的旋转模拟指示器的指针的旋转轴之上，其中所述指针支撑有磁体；通过具有霍尔传感器的专用集成电路测量所述磁体的旋转角度；根据所述磁体的旋转角度输出电信号。
根据本发明，还提供了一种用于模拟式测量仪的远程发射器。它包括具有霍尔传感器的专用集成电路，所述霍尔传感器可以被调节以检测出平行于所述集成电路的表面的磁通密度；和具有磁体的指针，所述指针可以被调节以便用于测量仪的旋转模拟指示器内；其中，所述具有霍尔传感器的专用集成电路和具有磁体的指针被调节，以便使所述具有霍尔传感器的专用集成电路被设置为与旋转平面平行，并且位于所述指针的旋转轴之上。
本发明中的"发射器"这一术语代表一种可以输出已被转换的所测到的变量的装置。术语"远程发射器"仅仅表示用于输出所述已被转换的所测到的变量的能力(至远距离)。
根据本发明的一种优选配置，所述远程发射器被设置在适于安装在测量仪的内部的或安装于测量仪上的显示玻璃上。电源和/或用于拾取所提供的电信号的终端可以通过所述显示玻璃而引向外部用于插入式连接。
所述配置可以提供一个独立于总装的单元，其适合安装在或安装于作为标准而制造的指针式测量仪上。
所述测量仪例如可以是压力计或温度计。所述电信号输出可以是电压和/或电流输出。当包含标准总线系统和/或接口时，则更为有利。所述总线系统包括Lin, LAN, Can或现场总线(Profibus)，而所述接口可以包含例如USB、 RS232或RS485。
而且，根据本发明，提供了一种具有转角发射器的模拟式测量仪，所述转角发射器根据本发明中远程发射器而设计。
根据本发明，所述测量仪可以设计为，将专用集成电路设置在所述测量仪内部，用于提供电信号的终端相对于从外部可视的转角指示器而被引向背面。
根据本发明所述方案的上述实施例具有的共同点是，它们不依赖于机电输入的位置和已测量的变量。根据本发明所述方案可以优选的应用在过程监测中，例如，显示水压或供热系统中。
下面，将通过实施例并结合附图对本发明进行详细描述，其中
图1所示为根据本发明的第 一实施例的具有管状弹簧和电输出信号的压力计的截面
图2所示为用于根据本发明的第二实施例的压力计的包含根据本发明的远程发射器的显示玻璃的截面图；和
图3A和3B所示分别为用于根据本发明的第二实施例的压力计的具有永久磁体的指针的截面图和俯视图。
优选实施例
通过附图对本发明的优选实施例的以下描述，目的是为了举例说明本发明，并不意味将本发明限定至这些实施例。
图1所示为才艮据本发明的第 一 实施例的包括布尔登管和电输出信号的压力计的截面图。
标号11表示所述压力计的显示玻璃，通过该显示玻璃可以读出标号为12的指针和指针12下面的转角指示器13的示数。
标号14表示该压力计的壳体，该压力计包括作为(机械式)压力传感系统的一部分的布尔登管15。显示这些元件是用于解释本发明中第一实施例的结构，但它们也可以由 一 些能够在本发明的感应中起到类似效果的元件来代替。
6标号16表示导体板，所述导体板包含具有霍尔传感器的专用集成电路，所述霍尔传感器用于检测与作为转角发射器的集成电路的表面平行的磁通密度。
如图1所示，所述转角发射器被设置为平行于所述指针12的旋转平面，并位于其旋转轴之上。
而且，所述导体板16和所述转角发射器安装于所述显示玻璃11的内侧。根据该第一实施例，所述导体板16的电终端穿过所述显示玻璃引向外部并与插头17连接。
作为本发明的优选实施例，图2示出了图1中的显示玻璃单元，其中，所显示为图l的一个正交平面。相同的元件用相同的标号表示，不再重复描述。
本发明的所述第二实施例示出了 一个独立于总装的包含有才艮据本发明的远程发射器的单元，其适合安装在或安装于作为标样制造的指针式测量仪上。如图1中所示的这种安装。
根据本发明的第二实施例，所述单元包括指针12,所述指针设有一个永磁体31,如图3A和3B所示。所述永磁体31可以通过如粘合剂32而固定在指针12上。
图2、 3A和3B中的点划线表明，调节位于所述导体板16上的具有霍尔传感器的专用集成电路和具有磁体31的指针12,使所述具有霍尔传感器的专用集成电路被设置为平行于旋转平面，并位于所述指针12的旋转轴之上。
因此，前述包括了一种将模拟测量显示转换为电信号的方法，其中可以无触点检测所述模拟指示器的指针的旋转角度，并将其转换为按比例的电输出信号。这可以采用具有霍尔传感器的专用集成电路来完成，所述霍尔传感器能够检测出平行于集成电路的表面的磁通密度。所述方法包括以下步骤将具有霍尔传感器的专用集成电路进行定位，所述霍尔传感器可以检测出平行于所述集成电路的表面的磁通密度，使所述霍尔传感器平行于旋转平面并且位于测量仪的模拟旋转指示器的指针的旋转轴之上，其中所述指针支撑有磁体；通过具有霍尔传感器的专用集成电路测量所述磁体的旋转角度；根据所述磁体的旋转角度输出电信号。
在将模拟测量显示转换为电信号的方法中，可以无触点检测所述模拟指示器的指针的旋转角度，并将其转换为按比例的电输出信号。这可以采用具有霍尔传感器的专用集成电路来完成，所述霍尔传感器能够检测出平行于集成电路表面的磁通密度。
虽然通过附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本领域的技术人员在不脱离由所附权利要求所限定的发明的范围的情况下，可以对本发明作出多种设置和修改。然而，这些设置和修改也必然包含在本发明所保护的范围内。
权利要求
1. 一种将模拟测量显示转换为电信号的方法，包括以下步骤将一个具有霍尔传感器的专用集成电路进行定位，使所述霍尔传感器适于检测平行于所述集成电路表面的磁通密度，所述霍尔传感器被平行于旋转平面放置，并且位于测量仪的旋转模拟指示器的指针的旋转轴之上，所述指针支撑有磁体；通过所述具有霍尔传感器的专用集成电路测量所述磁体的旋转角度；根据所述磁体的旋转角度输出电信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述集成电路被设置在显示玻璃上，所述 显示玻璃适于被安装在测量仪内或安装于测量仪上。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，电源和/或拾取电信号的终端穿过所述显示 玻璃而引向外部用于插入式连接。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述电信号输出为电压和/或电流输出。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述终端适于标准总线系统。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述终端适于标准接口。
7. —种用于模拟测量仪的远程发射器，包括一个具有霍尔传感器的专用集成电路，所述霍尔传感器适于检测平行于所述集成电路表面的磁通密度；和具有磁体的指针，其中，所述指针适于在测量仪的模拟旋转指示器中使用；其中，所述具有霍尔传感器的专用集成电路和所述具有磁体的指针可以被调节，以便使所述具有霍尔传感器的专用集成电路被设置为与旋转平面平行，并且位于所述指针的旋转轴之上。
8. 根据权利要求7所述的远程发射器，其中，所述远程发射器被设置在显示玻璃 上，所述显示玻璃适于安装在测量仪内或安装于测量仪上。
9. 根据权利要求8所述的远程发射器，其中，电源和/或拾取电信号的终端穿过显 示玻璃而引向外部用于插入式连接。
10. 根据权利要求9所述的远程发射器，其中，所述输出电信号以电压和/或电流 的形式输出。
11. 根据权利要求10所述的远程发射器，其中，所述终端适于标准总线系统。
12. 根据权利要求10所述的远程发射器，其中，所述终端适于标准接口。
13. —种包含转角发射器的模拟式测量仪，其中，所述转角发射器为根据权利要求 7-12中任一项权利要求所述的远程发射器。
14. 根据权利要求13所述的测量仪，其中，所述专用集成电路被设置在所述测量 仪内侧，用于提供电信号的终端相对于从外部可视的转角指示器被引出到背面。
15. 根据权利要求13或14所述的测量仪，其中，所述测量仪为一种压力计或温度计。
全文摘要
一种将模拟测量显示转换为电信号的方法，其中，可以无触点检测模拟指示器的指针的旋转角度，并将其转换为一定比例的电信号输出。这可以通过采用具有霍尔传感器的专用集成电路来完成，所述霍尔传感器可以检测平行于所述集成电路表面的磁通密度。
文档编号G01D13/00GK101484781SQ200780023831
公开日2009年7月15日 申请日期2007年1月4日 优先权日2006年4月24日
发明者赫尔曼·朱利恩, 迈尔科·迪·马可, 阿尔诺·克卢格 申请人:威卡亚历山大威甘德股份有限公司