关联的模数转换器中的分辨率；选择增益设定可以将传感器调节至多个预定操作范围中的一个。
[0020]另外，公开了用于检测气体的存在的系统。系统包括用于感测目标气体和提供表示气体的信号的传感器部分，其中传感器部分是可替换的。系统还包括用于将从传感器部分接收的信息发送至网络的发射器部分。此外，系统包括用于向传感器部分提供本质安全的电力和通信信号的阻挡电路。
[0021]公开了用于检测气体的存在的系统，由此系统可以被组合成具有共同发射器部分的网络，伴随一个或者多个阻挡电路从多个传感器部分接收信息。
【附图说明】
[0022]举例来说，现在将参考附图对所公开的设备的特定实施例进行描述，其中:
[0023]图1示出了与单个传感器组合的示例性发射器的图示；
[0024]图2示出了与具有多个不同传感器部分类型的多个检测器头部分相关联的图1的示例性发射器部分的图示；
[0025]图3示出了示例性检测器头部分组件的横截面图，所述检测器头部分组件包括供图1的发射器部分使用的传感器部分组件；
[0026]图4A-4C示出了供图3的检测器头部分使用的各个传感器部分组件的分解图，所述检测器头部分适用于于图1的发射器部分；
[0027]图5示出了图1的发射器部分的分解图；
[0028]图6示出了图1的发射器/传感器组合的系统图；
[0029]图7示出了图1的发射器/传感器组合的系统板级图；
[0030]图8示出了图4的传感器部分的框图；
[0031]图9示出了用于图1的发射器/传感器组合的示例性电源装置的框图；
[0032]图10示出了供图1的发射器/传感器组合使用的示例性可调电源的电路图；
[0033]图11示出了用于提供由发射器处理器使用的参考电压的示例性电路；
[0034]图12示出了示例性气体发射器/传感器处理器的示意图；
[0035]图13示出了示例性传感器处理器的示意图；
[0036]图14示出了图示本公开的方法的示例性实施例的流程图；
[0037]图15示出了图2中示出的装置的框图；
[0038]图16示出了发射器部分的框图；
[0039]图17示出了传感器部分的框图；
[0040]图18示出了用于提供本质安全(IS)电源信号的发射器电源阻挡电路的示意图；
[0041]图19示出了用于提供IS通信信号的发射器通信阻挡电路的示意图。
【具体实施方式】
[0042]公开的系统和方法利用微电子学的进步并且使用内置于微处理器的放大执行传感器的最终信号调节。该放大可以被软件控制以设置成差分模式或者附加模式。另外，增益水平可以在分立电平中调节，因此允许大范围的输入信号容纳于单个电路中而不需要借助分立元件的改变。
[0043]可以实现若干应用。首先，可以为特定气体构建单个传感器，并且传感器的范围可以针对特定应用进行优化。例如，可以简单地通过改变软件参数在O-1Oppm或者O-1OOppm范围内提供一个传感器。其次，可以在更广的范围内允许传感器灵敏度的变化，导致更高的制造吞吐量。先前，传感器核心必须被屏蔽以确保它们的灵敏度可以被特定的固定电路设计所允许。如今可以利用灵敏度较宽的可变性，导致更少的制造废品。最后，随着传感器的正常使用，它们的灵敏度降低。使用早先的设计，一旦传感器的灵敏度降低至固定电路不能补偿该降低的点，传感器就到达了它使用寿命的终点。当前系统和方法可以用于通过向上调节增益补偿超出传统限制的传感器灵敏度的降低。这通过减少传感器替换的总数，具有为气体检测器降低生命周期成本的优点。
[0044]如前所述，当前系统对于每个目标气体的范围使用固定的电路设计。实际上，传感器需要在复现的基础上进行校准以确保准确度。在以下两点处执行校准:一个是没有气体存在(零)，以及一个是在传感器范围(跨度)内，其中跨度典型的是25-75%满标度。在具有各种范围的传感器的装置中，这需要不同浓度处的多个校准气体的存在。
[0045]使用所公开的系统和方法，将校准变量缩放为传感器内的不同范围。这能够允许使用一个校准气体的浓度进行校准并且接着针对特定应用调节传感器的范围。这具有能够使用一个共同的校准气体对不同范围的传感器进行校准的优点。正如所理解的，这减少了所需要的不同浓度的校准气体的数量，和/或消除了使用如下气体浓度的需要，所述气体浓度比针对专门应用的另一个气体浓度更可广泛地获得。
[0046]公开的气体传感器/发射器的组合通过使用数字电位计辨识和调节传感器电压而优选地不需要人的干预并且不需要降低危险区域的级别。气体传感器/发射器电源电路包括具有两个数字电位计的可调电源。一个电位计用于粗略的电压调节并且第二电位计用于精细的电压调节。该电源电路的输出电压被称作Vatuust并且帮助为与发射器相关联的传感器供电。
[0047]现在参照图1，示出的发射器/传感器组合I包括检测器头部分2和发射器部分4。发射器4可以被配置为通过无线链路8将从检测器头部分2接收的信息发送至无线网络6。无线链路8可以是各种协议中的任何一种，包括ISA 100.11a、无线HART等等。无线网络6可以通过内部网、因特网、W1-Fi或者其它网络布置将从发射器部分4接收的信息分配至一个或者多个本地或者远程警报器以及一个或者多个本地或者远程监控站。应当理解，尽管图1图示了至网络6的无线连接，但是本发明不限于此。因此，连接可以是硬连接，协议包括 Modbus、HART、Foundat1n 现场总线、Profibus 等等。
[0048]参照图3，检测器头部分2包括传感器部分200。正如所理解的，传感器部分200的主要目的是感测目标气体以及为发射器部分4提供表示该气体浓度的信号。发射器部分4的主要目的是从检测器头部分2收集信息以及向上游发送该数据。上游设备可以包括控制器、网关、转换器和类似设备。
[0049]除了传感器数据的远程发送以外，发射器部分4可以包括用于提供传感器操作的本地指示的本地显示器10。在一些实施例中，发射器部分4可以被配置为接受多个检测器头部分以提供扩展的区域覆盖。图2示出了硬连接至多个检测器头部分2A-2C的发射器部分4，所述检测器头部分表示可以供发射器部分4使用的多个不同的传感器类型。实际上，尽管将关于与单个检测器头部分2相关联的发射器部分4进行描述，但是应当理解，发射器部分4可以与多个检测器头部分2A-2C相关联并且同时从其中接收信号。
[0050]如所理解的，检测器头部分2 (或者检测器头部分，其中多个传感器供单个发射器使用)可以是各种已知传感器类型中的任何一种，这些类型的非限制性示例性列表包括IR气体传感器、催化珠传感器(a catalytic bead sensor)、电化学传感器、光致电离传感器和金属氧化物传感器。
[0051]在实际应用中，特定检测器头部分2可以用于检测大范围的有毒气体，其示例性列表包括，但不限于氨、三氢砷化、三氯化硼、三氟化硼、溴、二氧化碳、一氧化碳、氯、二氧化氯、乙硼烷、氟、锗烷、氢气、溴化氢、氯化氢、氰化氢、氟化氢、硫化氢、甲醇、甲硫醇、碘甲烷、
一氧化氮、二氧化氮、三氟化氮、氧、臭氧、磷化氢、娃烧、四氟化娃、二氧化硫、四乙氧基娃烧(TEOS)和六氟化鹤。
[0052]此外，特定检测器头部分2可以用于检测大范围的易燃气体，其非限制性示例性列表包括丙酮、苯、丁二烯、丁烷、乙烷、乙醇、乙烯、乙烷、氢气、异丁醇、异丙醇、甲烷、甲醇、甲乙酮(MEK)、戊烷、丙烷、丙烯、甲苯和二甲苯。
[0053]所公开装置的好处在于单个检测器头部分2可以快速地接受多种传感器部分200中的任何一个。因此，如在图4A-4C中所示，传感器部分200可以包括安装在上部传感器外壳22内的内部感测元件(例如传感器核心12)。并且尽管不同传感器部分200可以包括不同传感器核心12，以及另外的处理元件，但是所有不同传感